站用变压器非电量保护误动原因分析及处理

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1、站用变压器非电量保护误动原因分析及处理【摘要】针对安徽500kV昭关变电所数次发生拉合500kV开关引起所用变非电量保护误动造成所用变高压侧开关跳闸事件，详细分析了事故原因，得出的结论是重瓦斯保护中间继电器功率过小，不能躲过500kV系统倒闸操作时的直流扰动。文章提出了对继电器功率进行适当放大的措施，解决了该所瓦斯保护误跳闸的问题。　　　　【关键词】所用变压器；中间继电器；非电量保护；瓦斯保护；回路改造　　　　1、前言　　　　所用变压器为主变压器提供冷却电源、消防水喷淋电源，为断路器提供储能电源，为隔离开关提供操作电源，为硅整流提供变换用电源，另外所用电还提供所内的照明

2、、生活用电及检修等电源，如果失电将严重影响变电所设备的正常运行，甚至引起系统停电和设备损坏事故。使电力系统和变压器可靠性运行水平和电力用户供电可靠性都受到影响，瓦斯保护装置对反映变压器绕组匝间短路或内部绝缘电弧的故障有高度灵敏性和重要作用，一旦误动必须彻底查清误动原因,变压器本体无故障后方可投运,从而延长停电时间，同时增加了大量现场工作。因此必须采取措施防止所用变非电量保护误动。　　　　2、事故梗概　　　　2.1正常运行方式　　　　500kV昭关变电所于2006年12月2日投运，是三峡配套工程的枢纽变电所，也是安徽省500kV东通道的重要组成部分。目前采用一组单相自耦变

3、压器，容量为750MVA；500kV采用3/2接线，2线1变；220kV为双母线接线，出线8回；35kV为单母线接线，安装4组无功补偿装置。　　　　所用交流系统本期采用两台变压器（＃1、＃0），＃0所用变接自变电所外来独立可靠电源（35kV含昭386线路）为无载调压变压器，＃1所用变接自本所35kV母线，为有载调压变压器。正常运行方式下＃0变充电状态备用，00QF摇至实验位置（冷备用）；母联10、20QF运行并列380VⅠ段母线（以下简称Ⅰ母）、380VⅡ段母线（以下简称Ⅱ母）；＃1所变低压侧01QF运行，＃1所用变运行带Ⅰ母、Ⅱ母负荷（全所低压负荷）。备用电源自动投入

4、装置未运行，当01QF非Ⅰ母、Ⅱ母故障（如＃1所用变故障跳闸或高压侧失电）跳闸后，须手动进行所用变负荷倒换。所用变压器配备了国电南京自动化有限公司的NEP9800数字变压器保护装置。装置非电量保护和电气保护跳闸继电器独立，非电量保护中轻瓦斯、压力释放、绕组高温投信号，重瓦斯投跳闸。所变故障本体保护动作跳所变高压侧开关。图1为昭关变所用电系统正常运行方式。　　　　2.2事故详细过程　　　　2007年6月19日12：58，在500k新线路启动操作过程中，拉开500kV5021开关时，＃1所用变“轻瓦斯”、“压力释放”、“绕组高温”告警，＃0所变“轻瓦斯”、“压力释放”、“绕

5、组低温”发信，“重瓦斯保护动作”光字牌亮。＃0所用变高压侧386开关跳闸，故障后,检查＃0所变外观无明显故障，检查其它保护未动作，瓦斯继电器中无气体,色谱分析无异常,判断为非所变本体故障，＃1重瓦斯保护误动作。按规定对将对＃0所用变进行试送，试送成功。之后220kV系统计划检修时，操作过程中并未发生＃1所用变高压侧跳闸事件。2008年9月28日06：36500kV另一条线路停役操作过程中拉开5022开关时再次上述跳闸事件。3、事故原因分析　　　　3.1变压器本体非电量保护的基本原理　　　　变压器有3种非电量保护：瓦斯保护、绕组高温保护、分接头切换保护。这三种保护的外接线

6、相同，都是从变压器本体采集开关量信号经电缆送至变压器保护屏，非电量保护可以根据需要设为发信或者跳闸。昭关变电所非电量保护中只有重瓦斯保护投跳闸，其它均投信号，因此非电量保护中瓦斯保护误动影响最大。瓦斯保护反映变压器油箱内部各类故障，是变压器的主保护，当前瓦斯继电器多采用开口杯式（昭关变瓦斯继电器采用QJ?40型开口杯式），当油箱内部发生轻微故障，产生少量的气体(称轻瓦斯)，迫使油面下降，瓦斯继电器上开口杯旋转干簧触点闭合，发“轻瓦斯”信号。变压器内部发生严重故障时，产生大量的气体(称重瓦斯)，由于这些气体的膨胀使油面上升，其中油的流速将很大，形成强烈的油流冲击挡板，当油

7、流速度大于1.0～1.4m/s，（昭关变为1.0m/s）带动下开口杯转动，使下磁力接点接通，发出断路器跳闸脉冲。　　　　3.2非电量不正确动作原因分析　　　　变压器内部进入空气，严重渗漏油、环境温度温骤降使变压器油位下降，各种原因非内部故障油流涌动，二次回路短路，运行人员误碰探针都会引起瓦斯保护动作，事故再次发生后,有关人员迅速赶到现场,再次检查结果和第一次事故相同，断定为非本体故障，非电量保护误动。引起误动的原因是什么呢？瓦斯继电器没有气体，排除变压器内部进入空气；两台所变均没有渗漏油，事故发生当时气温没有骤降，排除油位、油流异常；对瓦