关于一次特定运行方式下变压器差动动作的分析

关于一次特定运行方式下变压器差动动作的分析

石静涛  石家庄科林电力设计院有限公司  050000

论文关键词：变压器；差动动作；问题分析

论文摘要：变压器在日常运行过程中，由于某些运行条件的变化，相配套的保护设备，产生保护动作；通过一起保护动作的范例，经过对问题的分析，对特定的运行条件进行进一步阐述。

接某用户问题反馈，某35kV变电站，1#、2#变同时差动保护跳闸；站内无其它任何保护动作，也未发现任何异常状况，动作情况比较特殊，用户要求协助到现场查找问题；公司第一时间安排公司工程人员到达现场。

该35kV变电站自2009年4月投运，采用的是我公司生产的KLD-92系列产品，该产品为公司的第三代微机保护产品，已在近千个用户中可靠使用；本次动作的主变保护，采用的是KLD-9234微机差动保护装置。

工程人员到现场后，通过查看保护设备记录，和用户了解沟通后，得到如下信息：

现场情况：

1. 变压器及CT 参数

两台变压器均为10000kVA,

电压等级35kV/10kV

差动CT变比，高压侧及内桥400/5、低压侧800/5 ，CT二次采用Y/Y接线方式

变压器中性点未接地 

2. 故障前现场运行方式（见下图）

本站为内桥接线方式，故障前两台变压器35kV侧、10kV侧均分列运行；

两台变压器各带负载，独立运行。

3. 站内保护相关参数

相关保护定值

两台变压器定值相同，差动速断16.5A ，比例差动2.06A

跳闸前负荷情况

1#变跳闸时负荷3800kW  折合到低压二次电流为1.37A

2#变跳闸时负荷1560kW  折合到低压二次电流为0.56A

跳闸时记录的差动及各侧电流情况

1#变差动动作值

差动电流         高压侧电流      低压侧电流

IAD=0.13 A       IAH=1.89A       IAL=2.18A 

IBD=11.06A       IBH=0.36A       IBL=1.59A

ICD=11.08A       ICH=18.67A      ICL=3.7 A

2#变差动动作值

差动电流         高压侧电流      低压侧电流

IAD=0.00 A       IAH=0.27A       IAL=0.6A 

IBD=17.43A       IBH=0.38A       IBL=0.59A

ICD=17.41A       ICH=30.25A      ICL=0.58A

前期情况分析：

1. 由现场情况可以看出，本次两台变压器差动动作主要原因，均为高压侧C相电流增大导致。
2. 单从高低压侧动作电流来看，在站内出现任何情况(包括接地及短路），均不能产生单独高压侧C相电流急剧增大的情况。

基于上述情况下，与用户进行进一步沟通。

得知如下情况补充（见下图）：

在本站差动跳闸的同时，给本站供电的上级110kV站的3311出线，曾产生B相弧光接地且跳闸的情况。

基于上述补充情况，可以得出如下结论：

1. 35kV站高压侧C相，有接地的情况；且接地点在两台变压器差动保护区的区内。
2. 本站只有高压侧C相电流增大，是由于和110kV站的3311出线B相产生相间短路所致。

35kV站内接地点确定：

内桥接线差动二次接线原理为：

1#变  CT①与CT② 合成后 与 CT③做差。

2#变  CT④与CT⑤ 合成后 与 CT⑥做差。

两台变压器差动保护区重叠部分为CT②与CT⑤之间；只有在CT②与CT⑤之间产生接地才能影响到两台变压器差动回路；且符合本站故障现象。

观点论证：

对分析的故障区设备进行耐压测试，发现301开关的C相在电压达到30kV时，发生放电现象；证实了分析的观点。

综上所述：

    本次故障为，110kV站3311出线产生B相接地现象，与此相关线路的母线电压A、C相电压由相电压升高到线电压；35kV站301开关C相绝缘下降对地放电，与110kV站3311出线B相产生相间短路想象，由于本站为内桥接线方式，且接地点特殊，最终导致两台变压器均差动跳闸。

本次故障得到启示：

    本次故障现象，直接暴露了内桥运行方式的弊端，在用户对用电可靠性日趋提高的情况下，建议对本站一次设备进行进行升级改造，避免类似的情况再次发生。