一起220kV主变差动保护跳闸及保护动作分析

(整期优先)网络出版时间:2021-01-04
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一起 220kV主变差动保护跳闸及保护动作分析

殷慧, 毛强

(贵州电网有限责任公司贵阳供电局,贵阳 550002)

摘要:针对220kV某变电站发生的一起主变差动保护事件, 从故障点发生位置、原理及保护整定的基础上,分析了保护动作情况,并确认了保护动作的正确性。

关键词:主变差动保护;保护动作;动作正确性

0引言

变压器差动保护是一种以变压器各侧电流的大小和方向为判断依据,用于反应变压器内部故障的电力变压器主保护,对保证变压器的安全运行起着极其重要的作用[1]。而影响变压器差动保护动作的因素有很多,一旦发生保护动作,应找出故障原因,否则再次投入运行将发生可能烧毁主变的风险。

本文以实际发生的一起案例为基础,对220kV主变差动保护跳闸及保护动作进行分析,从原理上分析保护动作的正确性。

1 跳闸前运行方式

220kV某变电站:220kVⅠ、Ⅱ母并列运行,1号主变220kV侧211开关、2号主变220kV侧212开关均运行在220kVⅠ母,3号主变220kV侧213开关运行在220kVⅡ母,而110kVⅠ、Ⅱ母分列运行。

2 保护动作情况

2.1保护动作行为

2017年6月25日,0:15:10某220kV变电站2号主变差动保护跳闸,0:15:12该站1号主变差动保护跳闸,0:17:22 220kVⅠ母母差保护动作跳闸;220kVⅠ母、110kVⅠ母及10kVⅠ、Ⅱ母失压,因110kV所有出线对端变电站都为双电源,且备自投成功投入,未造成110kV变电站失压。保护动作情况如下表1所示

表1 保护动作情况

保护名称

装置型号

软件版本

保护动作情况

220kVA套母线保护

PCS-915NA

2.01

2ms 变化量差动跳Ⅰ母 C相

220kVB套母线保护

BP-2B


8.3ms 差动保护跳Ⅰ母C相

1号主变A套保护

RCS-978EN

1.06

13ms 比例差动出口B、C相

1号主变B套保护

RCS-978EN

1.06

12ms 比例差动出口B、C相

2号主变A套保护

RCS-978EN

1.06

11ms 比例差动出口A相

2号主变B套保护

RCS-978EN

1.06

11ms 比例差动出口A相

2.2 保护动作时序

根据现场保护动作情况,保护动作时序如下表2 所示

表2 保护动作时序

序 号

时 间

保护动作情况

选相

1

0:15:10:11

2号主变A套差动速断、工频变化量差动、比率差动

跳三相

2

0:15:10:11

2号主变B套差动速断、工频变化量差动、比率差动

跳三相

3

0:15:12:13

1号主变A套差动速断、工频变化量差动、比率差动

跳三相

4

0:15:12:12

1号主变B套差动速断、工频变化量差动、比率差动

跳三相

5

0:17:22

220kV A套母线保护Ⅰ母差动动作

跳三相

6

0:17:22

220kV B套母线保护Ⅰ母差动动作

跳三相

从表1、表2可以看出,首先2号主变发生区内故障,引起2号主变差动保护跳闸,接着1号主变发生区内故障,1号主变差动保护跳闸,但故障还未切除,母线保护I母差动动作,切除故障。

3 保护动作分析

3.1一次故障点

经过现场核查,因风偏及异物原因,造成1号主变220kV侧B、C相对构架放电及2号主变变220kV侧A相对构架放电,2号主变故障点发生在隔离开关2123至2号主变之间,1号主变故障点发生隔离开关2113至1号主变之间,另一处母线故障发生在隔离开关2101至I母之间。

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图1 1号主变220kV侧B、C相故障点 图2 2号主变220kV侧A相故障点 图3 220kV Ⅰ母C相故障点

3.2 保护分析

1)2019年5月25日0:15:10,2号主变A套差动保护11ms 比例差动出口跳主变三侧开关、B套保护11ms 比例差动出口跳主变三侧开关;

2)2019年5月25日0:15:12,1号主变A套差动保护13ms 比例差动出口跳主变三侧开关、B套保护12ms 比例差动出口跳主变三侧开关;

3)2019年5月25日0:17:22,220kVⅠ母A套母差保护2ms跳开母线上所有开关、B套母差保护8.2ms跳开母线上所有开关;

4)220kV A、B套母差保护Ⅰ、Ⅱ母电压取自220kVⅠ、Ⅱ母第一组保护电压。220kV A、B套母差保护动作切除220kV Ⅰ段母线上所有间隔后,因220kV某某Ⅱ回线保护电压切换插件损坏,造成220kVⅠ、Ⅱ母第一组保护电压非正常并列,220kV Ⅱ母第一组保护电压通过220kV某某Ⅱ回线电压切换插件回路向220kVⅠ母反送电,导致220kVⅡ母第一组保护电压降低,同时220kVⅡ母第一组保护电压串入220kVⅠ母保护电压回路。因220kV集中录波装置取自第二组保护电压,故障后录波装置二次电压未受影响。

5)220kV A、B母差保护动作启动另外220kV某某Ⅰ回远方跳闸后,主二保护(CSC103B,V1.28L)及断路器辅助保护(CSC122B,V1.03)失灵过流判据均动作,造成220kV B套母差保护第14支路失灵开入变位。

结合一次故障点及录波判断,该站220kV母线保护、1号、2号主变差动保护动作正确。

4 整改措施

故障点及故障原因确定后,立即组织施工人员对故障引线进行核查,确保安全运行的前提下,对引线进行整改:1)对3处故障点安装支撑绝缘子,确保引线不会随意摆动;2)调整引线弧垂,保证引线对构架具有足够安全距离;3)对所有变电站相似问题进行梳理排查,及时消除存在的隐患;4)对于新建变电站,将管控关口前移,在设计审查阶段严格把控,杜绝类似隐患。

5 结论

本文以实际发生的一起案例为基础,对220kV主变差动保护跳闸及保护动作进行分析,从原理上分析保护动作的正确性,同时结合类似情况,制定了整改措施,保证电网设备安全稳定运行。

参考文献

[1] 傅 成.110kV张堰变电站 1 号主变差动保护误动分析[J].上海电力,2005,1:87-89.


收稿日期:

作者简介:

殷慧(1988-),女,贵州贵阳人,本科,工程师,主要从事电力系统保护及自动化工作;