广东电网有限责任公司韶关供电局的研究人员李杰,在年第12期《电气技术》杂志上撰文,介绍了一起因kV终端变电站35kV线路故障引起主变差动保护误动作的案例。通过对保护动作报文、事故录波、CT升流、伏安特性、绝缘检查等现场检查,确定主变中压侧B相电压互感器二次差动保护绕组发生故障,对主变差动保护情况进行分析,得出结论,即动作情况满足主变差动逻辑条件,并提出解决方案。
在电力系统运行中,随时可能出现各种故障和非正常运行状态。继电保护作为电网安全的最后一道防线,时刻保护着电网及其设备。主变差动保护是保证变压器安全可靠运行的保护之一,当主变范围外发生故障时,主变差动保护不应该动作。
本文对一起由35kV线路故障引起主变差动保护动作的事件进行深入调查,从各方面分析判断事故的起因、事件发展变化的过程和主变差动保护动作情况,以期为以后类似问题的调查分析提供借鉴。
1事故经过
1.1故障前运行方式
kV马头站两台主变均在运行状态,#1主变高压侧1和中压侧开关均在合闸状态,低压侧开关处于分闸状态(#1主变为无载调压变压器,正常方式下10kV负荷由#2主变供电);#2主变高压侧2开关、中压侧开关和低压侧开关均在合闸状态;35kV分段开关在分闸状态,35kV分段备自投投入;10kV1M与10kV2M分段开关在合闸状态。kV马头站简化主接线图如图1所示。
图1kV马头站简化主接线图1.2事件简述
年5月15日新丰县出现强雷雨天气,kV马头站35kV丰马线、马涧线、马金线、马新线相继发生故障,10:35:07,kV马头站#2主变比率差动保护动作跳开#2主变三侧开关。10:35:16,35kV分段开关备自投动作,合分段开关。
2事件分析
2.1故障原因的初步分析
通过查看监控后台报文(见表1)可知,整个事故发生的过程如下:
年5月15日10:28:49:,35kV开关丰马线发生BC相间短路,过流Ⅰ段保护动作。10:29:02:,35kV开关丰马线重合闸动作。年5月15日10:35:07:,35kV开关马新线发生AB相间短路,过流Ⅰ段保护动作。年5月15日10:35:07:,#2主变比率差动保护动作,跳开#2主变三侧开关。运行人员对#2主变进行外观检查,在差动保护范围内未发现明显故障点,避雷器没有动作记录。当时马头站及其周边区域为强雷雨天气,监控后台的记录显示#2主变跳闸的同时35kV马新线发生了AB相间短路故障,并造成过流Ⅰ段保护动作,初步认为本次跳闸事故的直接原因是#2主变B相因穿越性故障导致B相比率差动保护误动作。
表1监控后台报文运行人员在将开关转为检修状态后,经伏安特性检查发现,开关CT的B相CT差动保护用绕组很快饱和,这一缺陷将使#2主变在区外故障时产生较大差流。
2.2保护动作分析(略)
kV马头变电站主变保护均采用许继WBH-系列装置,其中差动保护采用WBH-A/R1、高、中、低后备均为WBH-A/R1,35kV线路保护采用WXH-A/P保护装置。表2为本次保护事件的查询结果。
表2本次保护事件的查询结果2.3结论分析
在本次跳闸事件中,kV马头站#2主变差动保护装置动作逻辑正确,但由于#2主变中压侧开关B相CT的二次差动绕组发生故障,传送至主变差动保护装置的二次电流值比实际值偏小,所以在35kV线路发生相间短路故障时,差动保护装置产生较大差流,使其B相差动保护动作电流大于制动电流,导致比率差动保护误动作跳闸。
3事故的后续处理
在没有备用保护绕组及备用CT的情况下,为了尽快对#2主变复电,继保人员临时把#2主变差动保护中压侧CT改为与中压侧后备保护串接,使#2主变差动保护暂时恢复正常;并尽快对马头站#2主变中压侧开关CT进行了更换(安徽互感器公司生产)。
结论
事故调查分析是继电保护人员必备的技能。本文通过对一起线路故障主变跳闸事故的分析过程,为类似故障提供了值得借鉴的思路和方法。
对于区外故障引起主变误动的事故,建议首先从后台报文着手,把握事故发展过程,然后对比主变差动保护动作数据和线路保护动作数据,判断故障类型,并对取自同一CT的不同绕组的录波采样进行对比分析,进而查找误动原因。对于CT绕组故障的情况,可以临时采用电流回路串联的解决方案。