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  • 頭條一起線路故障引起主變差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)的分析
    2021-01-17 作者:李杰  |  來源:《電氣技術(shù)》  |  點(diǎn)擊率:
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    導(dǎo)語廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司韶關(guān)供電局的研究人員李杰,在2019年第12期《電氣技術(shù)》雜志上撰文,介紹了一起因110kV終端變電站35kV線路故障引起主變差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作的案例。通過對(duì)保護(hù)動(dòng)作報(bào)文、事故錄波、CT升流、伏安特性、絕緣檢查等現(xiàn)場(chǎng)檢查,確定主變中壓側(cè)B相電壓互感器二次差動(dòng)保護(hù)繞組發(fā)生故障,對(duì)主變差動(dòng)保護(hù)情況進(jìn)行分析,得出結(jié)論,即動(dòng)作情況滿足主變差動(dòng)邏輯條件,并提出解決方案。

    在電力系統(tǒng)運(yùn)行中,隨時(shí)可能出現(xiàn)各種故障和非正常運(yùn)行狀態(tài)。繼電保護(hù)作為電網(wǎng)安全的最后一道防線,時(shí)刻保護(hù)著電網(wǎng)及其設(shè)備。主變差動(dòng)保護(hù)是保證變壓器安全可靠運(yùn)行的保護(hù)之一,當(dāng)主變范圍外發(fā)生故障時(shí),主變差動(dòng)保護(hù)不應(yīng)該動(dòng)作。

    本文對(duì)一起由35kV線路故障引起主變差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作的事件進(jìn)行深入調(diào)查,從各方面分析判斷事故的起因、事件發(fā)展變化的過程和主變差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作情況,以期為以后類似問題的調(diào)查分析提供借鑒。

    1 事故經(jīng)過

    1.1 故障前運(yùn)行方式

    110kV馬頭站兩臺(tái)主變均在運(yùn)行狀態(tài),#1主變高壓側(cè)1101和中壓側(cè)301開關(guān)均在合閘狀態(tài),低壓側(cè)501開關(guān)處于分閘狀態(tài)(#1主變?yōu)闊o載調(diào)壓變壓器,正常方式下10kV負(fù)荷由#2主變供電);#2主變高壓側(cè)1102開關(guān)、中壓側(cè)302開關(guān)和低壓側(cè)502開關(guān)均在合閘狀態(tài);35kV分段300開關(guān)在分閘狀態(tài),35kV分段備自投投入;10kV 1M與10kV 2M分段500開關(guān)在合閘狀態(tài)。110kV馬頭站簡(jiǎn)化主接線圖如圖1所示。

    一起線路故障引起主變差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)的分析

    圖1 110kV馬頭站簡(jiǎn)化主接線圖

    1.2 事件簡(jiǎn)述

    2013年5月15日新豐縣出現(xiàn)強(qiáng)雷雨天氣,110kV馬頭站35kV豐馬線、馬澗線、馬金線、馬新線相繼發(fā)生故障,10:35:07,110kV馬頭站#2主變比率差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作跳開#2主變?nèi)齻?cè)開關(guān)。10:35:16,35kV分段300開關(guān)備自投動(dòng)作,合分段300開關(guān)。

    2 事件分析

    2.1 故障原因的初步分析

    通過查看監(jiān)控后臺(tái)報(bào)文(見表1)可知,整個(gè)事故發(fā)生的過程如下:

    • 2013年5月15日10:28:49:876,35kV 323開關(guān)豐馬線發(fā)生BC相間短路,過流Ⅰ段保護(hù)動(dòng)作。10:29:02:741,35kV 323開關(guān)豐馬線重合閘動(dòng)作。
    • 2013年5月15日10:35:07:227,35kV 322開關(guān)馬新線發(fā)生AB相間短路,過流Ⅰ段保護(hù)動(dòng)作。
    • 2013年5月15日10:35:07:266,#2主變比率差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作,跳開#2主變?nèi)齻?cè)開關(guān)。

    運(yùn)行人員對(duì)#2主變進(jìn)行外觀檢查,在差動(dòng)保護(hù)范圍內(nèi)未發(fā)現(xiàn)明顯故障點(diǎn),避雷器沒有動(dòng)作記錄。當(dāng)時(shí)馬頭站及其周邊區(qū)域?yàn)閺?qiáng)雷雨天氣,監(jiān)控后臺(tái)的記錄顯示#2主變跳閘的同時(shí)35kV馬新線發(fā)生了AB相間短路故障,并造成過流Ⅰ段保護(hù)動(dòng)作,初步認(rèn)為本次跳閘事故的直接原因是#2主變B相因穿越性故障導(dǎo)致B相比率差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作。

    一起線路故障引起主變差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)的分析

    表1 監(jiān)控后臺(tái)報(bào)文

    運(yùn)行人員在將302開關(guān)轉(zhuǎn)為檢修狀態(tài)后,經(jīng)伏安特性檢查發(fā)現(xiàn),302開關(guān)CT的B相CT差動(dòng)保護(hù)用繞組很快飽和,這一缺陷將使#2主變?cè)趨^(qū)外故障時(shí)產(chǎn)生較大差流。

    2.2 保護(hù)動(dòng)作分析(略)

    110kV馬頭變電站主變保護(hù)均采用許繼WBH- 800系列裝置,其中差動(dòng)保護(hù)采用WBH-812A/R1、高、中、低后備均為WBH-813A/R1,35kV線路保護(hù)采用WXH-821A/P保護(hù)裝置。表2為本次保護(hù)事件的查詢結(jié)果。

    一起線路故障引起主變差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)的分析

    表2 本次保護(hù)事件的查詢結(jié)果(日期:2013-05-15)

    2.3 結(jié)論分析

    在本次跳閘事件中,110kV馬頭站#2主變差動(dòng)保護(hù)裝置動(dòng)作邏輯正確,但由于#2主變中壓側(cè)302開關(guān)B相CT的二次差動(dòng)繞組發(fā)生故障,傳送至主變差動(dòng)保護(hù)裝置的二次電流值比實(shí)際值偏小,所以在35kV線路發(fā)生相間短路故障時(shí),差動(dòng)保護(hù)裝置產(chǎn)生較大差流,使其B相差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作電流大于制動(dòng)電流,導(dǎo)致比率差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作跳閘。

    3 事故的后續(xù)處理

    在沒有備用保護(hù)繞組及備用CT的情況下,為了盡快對(duì)#2主變復(fù)電,繼保人員臨時(shí)把#2主變差動(dòng)保護(hù)中壓側(cè)CT改為與中壓側(cè)后備保護(hù)串接,使#2主變差動(dòng)保護(hù)暫時(shí)恢復(fù)正常;并盡快對(duì)馬頭站#2主變中壓側(cè)302開關(guān)CT進(jìn)行了更換(安徽互感器公司生產(chǎn))。

    結(jié)論

    事故調(diào)查分析是繼電保護(hù)人員必備的技能。本文通過對(duì)一起線路故障主變跳閘事故的分析過程,為類似故障提供了值得借鑒的思路和方法。

    • 對(duì)于區(qū)外故障引起主變誤動(dòng)的事故,建議首先從后臺(tái)報(bào)文著手,把握事故發(fā)展過程,然后對(duì)比主變差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作數(shù)據(jù)和線路保護(hù)動(dòng)作數(shù)據(jù),判斷故障類型,并對(duì)取自同一CT的不同繞組的錄波采樣進(jìn)行對(duì)比分析,進(jìn)而查找誤動(dòng)原因。
    • 對(duì)于CT繞組故障的情況,可以臨時(shí)采用電流回路串聯(lián)的解決方案。