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《一起220kV变压器差动保护动作行为分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、第34卷第4期Vol.34No.42010年8月20日Aug.20,2010一起220kV变压器差动保护动作行为分析刘小宝,潘书燕,宋艳(国网电力科学研究院/南京南瑞集团公司,江苏省南京市210003)摘要:针对一起220kV变压器发生接地故障情况进行了介绍及诊断,分析了变压器差动保护动作特性和故障情况下正序、负序、零序电流情况,分析结果与保护动作报告完全吻合。指出在电动机负荷距离故障点较近时故障后会向故障点返送电流。同时由于绕组的存在,在单相接地时,装置采集电流中的正序和零序并不相等。关键词:变压器故障;差动保护;接地故障1故障情况2009
2、年7月11日,江苏一个220kV变电站变压器发生故障,AB相差动保护动作。系统运行接线图如图1所示。图2高压侧A,B,C三相电流图1系统接线变压器是自耦变压器,接线形式为Y0/Y0/Y/,电压等级为220kV/110kV/35kV。高压侧电流互感器变比为12505,中压侧电流互感器变比为12005,低压侧电流互感器变比为20005。故障时为雷雨天气,低压侧未带负荷运行。故障时高、中两侧A,B,C三相电流录波波形如图2、图3所示,录波电流均为独立电流互感器电流。从图2可以看出,故障时高压侧A,C两相电流方向相同,电流比正常负荷电流稍微增大些;B相电
3、流与A,C两相电流反相,故障时幅值较负荷电流有较大的增加。图3中压侧A,B,C三相电流从图3可以发现,中压侧B,C相电流较正常负荷电流有较大的增大,且相位相反,A相电流较小,2需要解释的问题波形比较杂乱。通过保护动作报文得到A,B相差动保护动作。针对现场表现出来的情况,有以下问题需要得高压侧和中压侧B相套管损坏,整个故障过程较复到合理的分析,从而解释本次故障的本质。杂,一些现象需要得到合理的解释。1)系统运行时中压侧为受电侧,无电源,然而在故障时中压侧B,C相电流较负荷电流有较大的变化,是否是负荷的反送电流造成的。2)中压侧B,C相电流较负荷电流有
4、较大的增收稿日期:20100302。!27!2010,34(4)大,但A相电流较小,出现不规则波形,是否出现电IhB=IhB∀=Ih(1)+Ih(2)+Ih(0)2流互感器接触不良故障。IhA=IhA∀+Ih(1)+Ih(2)+Ih(0)(5)23)经过计算,故障录波电流中正、负、零序电流IhC=IhC∀+Ih(1)+Ih(2)+Ih(0)不相等,与单相接地的特征不符合。式中:IhA,IhB,IhC分别为故障后电流;IhA∀,IhB∀,IhC∀分别为故障前负荷电流。3故障电流分析因序阻抗的分布不同,式(4)中的正、负、零序分根据现场故障
5、现象,可以假定故障类型为高压支系数不一致。变压器正序和负序的阻抗较大,故侧B相套管接地,故障产生较大电流,导致绝缘油障发生在高压侧,造成正序和负序的故障分量大部沸腾,高压侧和中压侧B相套管损坏,然后分析现分流向高压侧,而零序电流有部分流向中性点。同场录波是否符合以上假设。高压侧B相套管接地,时,叠加故障电流分量与故障前电流的方向存在角可以得到系统的正序和零序的序网图,如图4所示。度差,造成高压侧故障相电流较大,而非故障相电流较小,且与故障相电流接近反相,见图5。根据录波求得系统故障电流的正、负、零序电流波形,见图6。图4变压器运行系统及系统的正序和零
6、序网络图图中:Uf0为故障点正序电压;Zfh为负荷阻抗;图5故障电流序分量图ZS(1)为系统的正序阻抗;ZTl(1)为系统的变压器正序阻抗;Zline(1)为系统线路正序阻抗;ZT2(1)为故障变压器正序阻抗;ZS(0)为系统的零序阻抗;ZTl(0)为系统的变压器零序阻抗;Zline(0)为系统线路零序阻抗;ZT2(0)为故障变压器零序阻抗。[12]复合序网图的总阻抗为:Z=Z(1)+Z(2)+Z(0)+3Zf(1)则短路点的各序电流为:Uf0If(1)=If(2)=If(0)=(2)Z故障点电流为:If=If(1)+If(2)+If(0
7、)(3)从图4可以看出各序分量在高压侧和中压侧的分流情况。对于高压侧:图6故障时系统高压侧正序、负序、零序电流Zh(1)Ih(1)=If(1)Zh(1)+Zm(1)由图6可见,录波数据得到的故障电流中负序Zh(2)Ih(2)=If(2)(4)电流和正序电流是相等的。根据系统故障的类型可Zh(2)+Zm(2)知:在单相接地、两相相间短路、两相经过电阻短路Zh(0)Ih(0)=If(0)Zh(0)+Zn(0)时,系统会出现正序电流和负序电流相等的情况。式中:Zh(1),Zh(2),Zh(0)分别为故障点与高压侧之间但是在相间故障时,系统不会出现零序电
8、流,因此故[34]的正、负和零序阻抗;Zm(1),Zm(2)分别为故障点与中障类型不是相间故
