110KV马畈站马1号主变差动保护动作跳闸

110KV马畈站马1号主变差动保护动作跳闸

张静

信阳市光山县电业局变电部张静

职务：变电部安全员兼二次班班长摘要：变电站的接地网各点并非绝对等电位，在不同点之间有一定的电位差，当发生区外短路故障时，有较大的电流流入接地网，各点之间将会产生较大的电位差。如果差动保护的二次电流回路在接地网的不同点接地，接地网中的不同接地点间的电位差，产生的电流将会流入保护二次回路，这一电流将可能增加差动回路中的不平衡电流，使差动保护误动作。

关键词：变压器；比率差动；多点接地

引言电力变压器是发电厂和变电站的主要电气设备之一，对电力系统的安全稳定运行至关重要，其主保护之一的纵联差动保护如误动作，这将造成主变的非正常停运，影响大面积地区的供电，甚至是造成系统振荡，对电力系统供电的稳定运行是很不利的。下面就我局变电站发生的一例差动保护误动作情况进行介绍。

2012年06月23日13时20分我局110KV马畈站马1号变比率差动保护动作，导致马111开关跳闸，马351开关跳闸，马101开关未动（跳闸线圈烧坏）。

事故现场在变电站110KV高压设备区有电焊工人正在进行电焊作业：在电缆沟内补焊主网接地扁铁及部分电缆支架。

在工作时现场安全措施布置到位、合理，有专人监护。

事故发生后二次检修人员到达110KV马畈站现场，查询保护装置动作记录：马1号主变比率差动动作，动作值B相3.53A。

定值通知单下达比率差动定值1.5A。故障录波器显示B相电流波形突变，其它两相正常，三相电压波形显示正常。

在理论上：比率差动保护特性是当变压器轻微故障时，例如匝间短路的圈数很少时，不带制动量，使保护在变压器轻微故障时具有较高的灵敏度。而在较严重的区外故障时，有较大的制动量，提高保护的可靠性。通常二次谐波制动主要区别是故障电流还是励磁涌流，因为变压器空载投运时会产生比较大的励磁涌流，并伴随有二次谐波分量，为了使变压器不误动，采用谐波制动原理。通过判断二次谐波分量，是否达到设定值来确定是变压器故障还是变压器空载投运，从而决定比率差动保护是否动作。经请示相关领导后采取以下检查：1、由于110KV设备定值由市公司进行计算，立即向市公司调度请示对马1号变定值（特别是比率差动保护）进行复核，复核结果：比率差动保护定值满足马1号变运行要求。

2、对马1号主变本体运行档位作绕组直流电阻、绝缘电阻、吸收比试验，10KV母线桥、35KV母线绝缘电阻试验项目均合格。

3、对马1号主变三侧电流互感器分别作伏安特性、传动试验均正常，保护可靠动作，音响信号正确，并对所有差动回路电流端子进行紧固检查，均无异常。

4、用相位表核马1号主变开关三侧六角相量，有很小差流，但一直保持在规定值以内，不到整定的保护动作值。

5、考虑到接线错误可能将造成变压器差动保护误动作，检修人员通过相关二次图纸仔细核对马1号主变三侧开关接线，差动回路均接线正确。

6、另外也考虑到电流互感器（TA）极性接反也将导致误动作。对于微机保护来说，实现差动电流的计算由软件来完成。

从电磁感应知道，变压器差动回路电流互感器（TA）的同名端指向母线侧还是指向变压器，将对差动电流的计算结果正确与否有直接影响。相序接反导致误动作。电力系统正常的相序为正序，也就是以A相为基准，B相比A相超前120°，C相比A相滞后120°。如果变压器任意一侧的电流互感器（TA）出现相序接错的情况，就会形成差电流，导致变压器差动保护误动作。

检修人员通过极性表仔细核对主变三侧极性，显示极性正确。

7、如果电流互感器（TA）中性线没有按照一点接地原则接线也能导致主变误动作。检修人员通过仔细检查发现：马111开关原二次安装图纸上注明在开关场端子箱内将电流互感器（TA）中性线一点接地（将差动回路和高后备回路中性线并接后一点接地），马351开关、马101开关也是如此。但新规程要求：对于主变差动保护应将主变三侧差动用电流互感器中性线在主控室并接后一点接地，高低后备回路中性线在开关场一点接地。

检修人员在去年整改中依据新规程：将马1号主变三侧差动用电流互感器中性线在主控室并接后一点接地，但同时忘记将开关场端子箱中性线并接接地线拆除。造成了差动用电流互感器多点接地现象。

差动保护的二次电流回路接地时，包括各侧电流互感器（TA）的二次电流回路，必须通过一点可靠接于接地网。因为一个变电站的接地网各点并非绝对等电位，在不同点之间有一定的电位差，当发生区外短路故障时，有较大的电流流入接地网，各点之间将会产生较大的电位差。如果差动保护的二次电流回路在接地网的不同点接地，接地网中的不同接地点间的电位差，产生的电流将会流入保护二次回路，这一电流将可能增加差动回路中的不平衡电流，使差动保护误动作。

在马1号变平时运行时，由于所带负荷较轻，带负荷测量六角相量时，相位、相序正确，差流很小远没有达到整定值，平时没事，为什么今天会跳闸呢？

检修人员又进一步到室外开关场附近查找原因，发现电焊人员正在收拾工具准备离开工地，通过询问了解电焊人员刚开始电焊（电焊点离马111开关端子箱很近）一会就发生主变跳闸情况，通过重新核对图纸及现场实际情况，原来是电焊电流在作怪：马1号主变差动用电流互感器有两处与地相连，电焊时，电焊机的副边一端接焊钳，另一端接被焊物，电焊电流除经角铁形成回路外，还以经电流互感器副边，电流继电器形成回路。电焊电流达几十安甚至上百安，虽经几条回路分流，仍可能超过比率差动（定值较小）整定值，造成保护误动作。

找到故障的真正原因后，立即进行以下措施：1、将所有开关场的差动用电流互感器中性线接地点拆除，保留主控室主变三侧差动用电流互感器中性线一点接地；2、将所有主变电流端子进行仔细检查紧固，确保电流回路不发生开路现象；3、向市公司定值管理部门、继电保护专家进一步跟踪分析此次马1号主变跳闸原因，创造机会跟班到现场认真学习专业技能，真正掌握设备技术原理，特别是二次保护原理。

4、再次核对马1号主变三侧电流回路极性，做到万无一失，精益求精。

通过现场认真仔细整改及二次传动试验无误后，请示调度试送马1号主变三侧开关，主变本体及三侧开关无异常，带负荷测量六角相量发现：差流几乎为零，远小于整改以前运行值（差流很小，但又不是太小），说明此次故障整改后彻底消除了因电流互感器多点接地引起的差流，保证了主变正常可靠运行。

对实践过程的思考和对效果的评价：1、继电保护专业人员应加强自身专业技能的培训学习，理论和现场实践紧密结合，加强变电站设备二次回路日常维护。

2、在核六角相量时，即使差流很小，但又不是太小时，一定要分析原因，可能有接线不当或整定有误的地方，不能以为不到动作值，就不会有问题；3、在其他变电站也可能有此类问题，下一步要立即着手对全局变电站主变差动回路进行仔细检查和核对，严格按照《继电保护和电网安全自动装置检验规程》进行核查和试验，严禁缺项，漏项；4、通过此次故障的仔细查找，培养了检修人员严、细、实的工作作风，从多方面，多角度分析问题，不能一知半解。在安装调试过程中把每一环节工作做细，按照检验条例和有关规程规定，严把整组试验关，积极采取相应措施，才能把检修工作做的更好。