主变差动保护误动作原因浅析
பைடு நூலகம்图4 变压器差动保护三相相序的正确接线
4 结束语
为防止二次接线或相序错误,提出以下几点建议。安 装设备前要认真、仔细核对设备的图纸资料,还应注意电 流互感器极性,否则出现故障排除将十分麻烦。排除故障 前要列出所有可能引发故障的原因,因为保护系统的故障 很可能是多个原因引起的,要全面、仔细地分析,逐个排 除可能的因素,缩小故障范围,最终排除故障。
统,差动保护的移相任务多由软件完成。因而,主变各侧 互感器二次侧可以全部接成星形。但是,当一次侧为逆相 序接入时,虽然通过调整A、C两相的二次接线,使高、 低压侧二次电流的相序为正相序,可是通过软件移相后, 二次侧的相电压相位非但不能补偿过来,反而滞后于一次 侧相电压60°。电流相位同样如此。当主变所带负荷不大 时,差流值不大。但是,随着负荷的增长,特别是负荷突 然增加时,差流值随着增大,有可能还未来得及发差流越 限信号,差动保护就已经发生了误动作。分析故障原因后 按照正确的接线方式进行了整改,变压器差动保护三相相 序正确接线图,如图4所示。
Ie = 8000/(1.732×35×40)×1.732 ≈ 5.7,Im = 5.7×0.4 ≈ 2.28,取2.2。
根据上述计算,确定该主变差动保护的整定值正确无 误。至此,由整定值错误引起差动误动的怀疑被排除。
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2011年第10期 总第293期
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排除以上可能发生的原因,查出互感器二次侧同极性 端子接线错误是导致差动保护误动作的原因。分析如下, 在差动保护调试和带负荷运行后,通过调整二次接线可使 主变各侧互感器二次侧电流为正相序。但是,主变的联结 组别已经发生了变化。以35 kV电压等级主变为例,联结 组别正常情况下为Yd11,若主变高压侧接成逆相序,则 变为了Yd1。向量图如图3所示。
3.1 确认定值是否错误 如果是保护定值错误引起差动误动,应首先对定值重
新进行计算。 3.1.1 首先计算比率制动系数
K = K1(Ktx×fi +Δu +Δfph) 式中 K1为可靠系数取1.3~1.5;Ktx为电流互感器同型系 数,取1;fi为电流互感器允许的相对误差,取0.1;Δu 为变压器调压分接头引起的相对误差,取0.15;Δfph为平 衡不精确引起的相对误差,取0.05,则有:K = K1(Ktx×fi +Δu +Δfph) = 1.5(1×0.1 + 0.15 + 0.05) = 0.45,取0.5。 3.1.2 差动整定值
而传统的功率表做三角图,是根据已知的电压向量上 的投影来判断被测电流的方向和大小是否正确,在测量电流 IA按规定极性要接入功率表电流端子,在将电压Uab、Ubc、 Uac接入电压端子,再读数,通过比例画出六角图。而双钳 相位伏安测试仪结构轻巧,使用方便,精度高,耐压更强, 查找问题更加方便。在排除类似故障时,能大大缩短时间。
(责任编辑:刘艳玲)
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3.2 确认差动继电器是否故障 由于对主变差动保护装置缺乏运行经验,为检测方
便,用备件替换下了原差动保护装置。检测的过程是这样 的:首先对保护装置进行外观检查,确认设备没有表面缺 陷;其次检查直流回路,校验交流回路。检测结果是各电 路中主要工作点的电压与厂家的参数一致。排除了差动保 护装置内部接线错误或故障的可能。 3.3 确认主变本身原来是否存在问题
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主变差动保护误动作原因浅析
柯 伟,李 军,夏敏娟,田大毛 (瑞昌市供电有限责任公司,江西 瑞昌 332200)
江西省瑞昌市供电有限责任公司南林35 kV变电站总 容量13000 kVA,因近期负荷增长迅速,遂对#2主变进行 扩容改造。本站采用PAS29000型变电站成套保护装置。
对两台主变的参数进行测试并与出厂报告值比较,检 测数据与变压器出厂试验数据基本相同。排除主变本身原 来存在问题的可能。 3.4 查验电流互感器本体,校验极性是否错误
根据微机综合保护技术资料,检查变压器两侧电流互 感器与综合保护电流端子的连接线,发现实际接线有误。 厂家在把变压器高压侧电流互感器和低压侧电流互感器的 电流信号与综保连接时位置接反了。但调整接线后差动保 护依然误动。 3.5 检查二次接线或相序错误
在检修时,检修人员必须配备相应的仪器。此次使用 的双钳相位伏安测试仪,就是采用钳形电流互感器转换方 式输入被测电流的,它是专为继电保护、计量等二次回路 现场测量电压、电流及相位而设计的一款手持式双通道输 入测量仪器。可在被测电路不开路的情况下直接测量交流 电压和交流电流,还可测量两相电压间、两相电流间和电 压电流间的相位。此外,还可用它间接测电路的功率因数 和功率,可以判别三相相序。
图3 主变高压侧正序、负序向量图 由图3正序电压向量图可以看出,二次侧的相电压 超前于一次侧相电压30°(以逆时针方向作正方向)。同 样,由负序电压向量图可以看出,二次侧相电压滞后于一 次侧相电压30°,对于电流也有类似的情况。在差动保护 接线中,为了消除因主变连接组别造成的不平衡电流,通 常采取相位补偿法进行Y/D转换,即将变压器星形侧的电 流互感器二次侧接成三角形,而将变压器三角形侧的电流 互感器二次侧接成星形,从而把互感器二次电流的相位校 正过来。目前,大多数变电站都采用微机综合自动化系
图2 差动保护原理图 · 主变本身原来存在问题; · 电流互感器故障或极性错误; · 二次接线或相序错误; · 故障处理步骤。
2 故障分析
3 故障处理
差动保护是变压器的主保护,是按循环电流原理设计 的。如图1所示。
图1 差动继电器比率制动特性 正常运行及外部故障时,差动回路上的电流为零。实 际上由于两侧电流互感器的特性不可能完全一致等原因, 在正常运行和外部短路时,差动回路中仍有较小的不平衡 电流Iumb流过,不平衡电流应尽量小,以确保继电器不发生 误动。 当变压器内部发生相间短路故障时,在差动回路中由 于I2改变了方向或等于零(无电源侧),这时流过继电器 的电流为I1与I2之和,即:Ik = I1+I2 = Iumb 能使继电器可靠 动作 ,如图2所示。 根据上述现象分析,本站主变差动保护误动的原因很 可能是由以下某种原因引起的: · 定值错误; · 差动继电器故障;
1 情况介绍
南林35 kV变电站#2主变进行带负荷冲击投运时曾发 生如下现象:当合上10 kV最后一条出线时,差动保护动 作。经检查,主变压器本身无故障,引出线及各相关一次 设备亦全部正常,判断为差动保护误动作。这一情况使变 电站不能按期投入运行。#2主变参数如下:变压器型号为 Sz11-8000/35;有载调压为35±3×2.5%;变压器接线方 式为Yd11;变压器容量为8000 kVA;电压比为35/10.5 kV。 负荷较高的10 kV线路故障时会引起主变差动保护动作。主 变运行正常时,负荷超过主变额定容量50%时差动保护动 作。
差动门坎定值Im的整定应躲过变压器最大负荷情况 下的不平衡电流,一般按变压器高压侧二次额定电流的 0.3~0.5倍整定,即:
Ie= Se/(31/2Uh×Kh)×Khjx 式中 Se为主变容量,8000 kVA;Uh为高压侧额定电压, 35 kV;Kh为高压侧互感器变比,200/5;Khjx为高压侧互感 器接线系数,取31/2。