35kV变电站差动保护跳闸分析

35kV变电站差动保护跳闸分析

陈朝阳

安徽省濉溪县供电公司 安徽省淮北市 235100

摘要：变电站主要功能是电力的传输和向各个站点之间的传输,其中一个不可缺失的重要组成部分就是主变压器。整个电网的安全非常重要,主变压器的安全运行关系到整个电网的安全,始终影响着电网的安全经济运行,展示出非常重要的部分。为解决变电站在送电过程中出现跳闸现象,对变电站主变差动保护动作跳闸的原因进行研究,并提出相应的解决方法,以期为相关工程提供参考。

关键词：变电站；跳闸保护；解决措施

1原因分析

变压器纵联差动保护动作的原因一般有几个方面：由于变压器本体及两侧间隔故障引起保护动作；外部故障引起的保护误动；电流互感器二次接线错误引起的保护误动；实际接线变比与保护定值不一致保护误动；保护装置故障保护误动。

2变压器两侧绕组接线不同而产生的不平衡电流

由于该站保护装置不具备自动平衡变压器两侧绕组接线不同而产生的不平衡电流功能，所以将变压器星形侧的电流互感器接成三角形，接线系数为3，而将变压器三角形侧的电流互感器接成星形，接线系数为1。因此，当变压器在正常运行状态，且两侧电流互感器电流接线正确情况下，通入差动保护高低压侧电流大小相等，方向相反，通入差动保护继电器电流为0，保护不动作。当变压器在正常运行状态，保护装置处高压侧U，V相电流交叉，从相量图可以看出，在变压器正常运行情况下，始终存在电流IK通入差动保护继电器，当变压器达到一定负荷P，将使IK≧Icd，差动保护启动跳闸。P值与运维人员反馈的跳闸时间段负荷4500kVA基本吻合，所以可以确定导致差动保护误动的原因就是差动保护装置处高压侧U，V相电流交叉接入所致。

３差动保护装置动作分析

由于现场装置未进行同步校时，因此对各装置报文进行对比。对比结果显示，当日１２：１５：１２ＪＨ８０１保护装置发生异常闭锁，１２：１９：０９保护复位完成后重新投入保护功能；总降站侧差动保护动作时刻为１２：１９：１０。总降３１８侧ＰＣＳ－９６１８保护录波如图２所示。故障时间段内，差流通道１、２、３三相明显有电流出现，差流最高达１．４Ｉｅ，大于０．４Ｉｅ的比率差动整定值；本侧电流通道４、５、６（即总降侧３１８出线）平稳无波动，对侧三相电流通道７、８、９（即净化侧１＃进线）明显波动，且随时间衰减。按照波形图，差动保护正确动作，主要是对侧电流通道波形异常造成跳闸。需要进一步分析原因。

净化侧１＃进线、２＃进线保护装置几乎同时闭锁、报警、复归，因此判定同一原因对两回线路造成了影响，应重点排查两回线路的公用部分。查看总降侧故障录波器的一次系统电压和电流均无异常突变，可排除本次故障由真实的短路故障引起。

进一步排查现场装置的公用部分，发现直流屏的“公用测控（９６１８Ｄ）”空开经同一根控制电缆向测控柜的１＃、２＃进线保护装置供电。公用测控柜后端子排ＧＤ８、ＧＤ９经连片打联后分别接至１＃进线保护装置的１－１Ｋ１：３、２＃进线保护装置的１－１Ｋ２：３。使用螺丝刀检查端子，发现ＧＤ８、ＧＤ９端子排内连片螺丝松动，紧固连片过程中保护装置再次发生同样的故障，验证了此处螺丝松动即为造成本次故障的原因。根据装置电源接线松动造成差动保护误动作，进一步分析差流来源。由告警信息可知，保护装置失电后闭锁，在重启中发生了保护误动作。通常，保护装置有完善的重启判断机制，启动稳定后才开放保护，因此保护装置正常上电重启是不可能导致误动作的。按照现场参数搭建试验模型，正常上电３００次，均未发生保护误动作情况；当接线松动或虚接时装置电源电压低于标准电压值，而当装置电源电压处于临界值时采样值可能偏大从而引起误动作。录波波形中，对侧电流采样值短时偏大并快速恢复正常的特征是符合该推断的。按照现场参数搭建模型，将直流参考电压在２５～２８Ｖ反复波动，试验３００次，差动保护发生２次误动作，故障波形与现场波形特征一致。

４其他保护装置动作分析

4.1ＨＴＳ无扰动切换装置动作

故障发生后，总降站３１８开关保护动作跳闸，净化变电所１＃进线的线路ＰＴ失压，ＨＴＳ无扰动装置判定为区外故障，ＨＴＳ无扰动装置正确动作，分１＃进线ＪＨ８０１、合母联ＪＨ８００。母联ＪＨ８００合闸后，高低压电机集中群起动，形成的较大冲击电流超过母联ＪＨ８００充电保护定值，充电保护动作跳开母联ＪＨ８００开关。

4.2母联保护及动作

故障发生前，母联保护装置ＰＳＬ６４３Ｕ投用“充电过流、过流ＩＩＩ段”两个保护。充电过流定值为２．６８Ａ，跳闸时限为０ｓ，保护跳闸时的动作电流为２．７６１Ａ，保护正常动作。由母联保护装置ＰＳＬ６４３Ｕ录波电流可知，保护跳闸主要受Ｉ段母线所带电机群起动冲击电流影响。电机群起动时，冲击电流大于充电过流定值，母联充电保护便发生了误跳闸。通常，母联充电保护应在母线检修后首次送电时临时投入，正常运行后应退出。

4.3给水泵Ｐ００３Ａ过流Ｉ段保护

调取给水泵Ｐ００３Ａ保护录波波形可知，过流Ｉ段保护动作主要受到电机群起动冲击电流影响。电机群起动时，运行设备电流短时增大，超过保护整定值，造成过流Ｉ段保护误动作。根据现场情况，该整定值可适当放大至设备额定电流的１０倍。

5预防措施

新建或改扩建工程中对用于差动保护的电流，二次回路必须认真把好图纸设计及图纸审查关。特别在保护改造或设备更换的工程中，应注意做好相关保护二次回路的安装规范，杜绝留下安全隐患。

施工调试过程中，应严格按照反事故措施相关规程规定，做好施工人员的技术交底，加强二次接线核查，同时结合电流回路通流试验，利用保护装置校验。

在调试验收过程中，调试人员、验收人员都应有严谨的工作态度。对电流、电压、控制等二次回路进行认真检查，并作抽检试验。

为保证继电保护的可靠动作，对新安装或更换后的保护装置，除了正常的调试验收外，必须进行带负荷测试，目的是核对所有接入保护装置的电流和电压的相别、相位、变比、保护的功率方向及二次回路接线，确认其正确后，方可投入运行。

35kV变电站交接投运以及定期检修时，必须对变电站主变保护的电流、电压回路开展带负荷检查，核对模拟量接入正确。

编制入场监造、现场验收标准工艺卡，实行逐项检查确认，落实人员责任。

按照规程要求，加强继电保护等二次设备验收管理，责任落实到位，实行签字确认制度。

作为电气工作者,总结这次事故的经验和教训,并在未来的类似工作中集中精力进行预防,这一点更为重要。为了获得所有重要的保护,要坚决根据有效的操作方法进行检查,并根据图纸检查现场的一次和二次设备,以确保每个电路正确。解决短时间内或正常情况下发现不了的隐患,为以后的正常使用和日常修护建立下便捷和良好的前提,坚决制止此类事故的出现,从源头进行解决,进而对电网的维护和安全使用提供积极的作用。

6结语

供电设备的安全工作会对生活产生重要的影响,当下水电供电设备中真实存在着供配电系统设计不合理,运行安全可靠性低,跳闸故障频繁等一系列问题。通过对这些问题的研究探讨,根据这些问题去找寻相应的解决办法,以此为增加供电系统的安全,为安全供电提供有效的积极作用。及时发现设备的问题,减少发生临时状况的情况,尽早做好相应的解决措施,为设备的正常工作保驾护航。

参考文献

[1]贺家李，宋从矩．电力系统继电保护原理［Ｍ］．北京：中国电力出版社，１９８０．

[2]中国华电集团公司电气及热控技术研究中心．电力主设备继电保护的理论实践及运行案例［Ｍ］．北京：中国水利水电出版社，２００９．

[3]田富波 .35kV 变电站主变主保护动作及故障原因分析和解决对策[J] 建筑科技视界 ,2018,5（62）:62-63.