微机型变压器保护装置误动的原因分析与对策

文章编号：1007-290X（2005）07-0037-03微机型变压器保护装置误动的原因分析与对策张颖榆（广东电网公司广州供电局变电二部，广东广州510180）摘要：广东电网某变电站2号主变压器采用早期四方公司的CST-141微机保护装置，运行过程中保护装置出现误动导致跳闸的事故，为此，对主变压器保护误动作的原因进行了详细的排查分析，并针对主要问题，从技术和管理方面提出对策和防范措施。

关键词：微机型变压器保护装置；跳闸；绝缘；短路中图分类号：TM774 文献标识码：BAnalysis and countermeasures of maloperation of microprocessor-based transformer protectionZHANG Ying-yu（2nd Dept.of Substation Engineering，Guangzhou Power Supply Bureau，Guangdong Power Grid Corp.，Guangzhou CDEDFE，China）Abstract：Ghe CSG-DHD IiJroproJessor-based proteJtion for Iain transforIer No.2in soIe substation of Guangdong power grid suffered Iisoperation and the ensuing tripping.Ghis paper analyzes the Jause of the Iisoperation，and puts forward JounterIeasures froI teJhniJal and IanageIental point of Kiew.Key words：IiJroproJessor-based transforIer proteJtion；trip；insulation；short JirJuitL L2EEH年D2月，广东电网某22E MN变电站发生了一起由于主变压器保护装置误动，导致22E MN主变压器中压侧和低压侧开关跳闸的事故，严重影响了电网的安全运行。

1 故障情况及初步判断事发当天下午，某22E MN变电站2号DDE MN 主变压器中压侧DE2开关、DE MN低压侧CE2A，CE2B开关跳闸。

2号主变压器保护装置和后台监控系统无保护动作信号，2号主变压器高压侧起动远跳装置无任何信号，本站和对侧录波器都没有录到故障电流。

2号主变压器保护装置没有保护动作报文，但中压侧和低压侧操作箱有跳闸动作灯亮。

经检查，所有一次设备无异常。

2号主变压器采用早期四方公司的CSG-DHD微机变压器保护装置，该装置有2套差动保护系统、2套后备保护系统。

根据图纸资料，判断站内可以同时引起DE2，CE2A，CE2B开关跳闸并符合现场信号的有如下因素：a）主变压器本体非电量保护装置动作，可出口跳DE2，CE2A，CE2B开关以及起动远方跳闸。

本次事故无远方跳闸信号，但也不排除是由于主变压器本体保护装置内个别出口继电器误动作跳DE2，CE2A，CE2B开关。

因此需要对本体装置进行检查。

b）DE2，CE2A和CE2B开关操作箱同时误动的概率比较小，并且操作箱本身误动作是不会发出保护跳闸信号的，但可以对O个开关操作箱进行检查，加强事故的排查。

J）主变压器本体非电量保护装置与DE2开关操作箱、CE2A和CE2B开关操作箱连接线的绝缘被击穿。

这种情况需要O个开关的跳闸线OO都和正电源绝缘击穿，才有可能引起O个开关同时跳闸，可对第18卷第7期广东电力Nol.DF No.PL L2EEC年P月GUANGDONG ELECTRIC POWER Qul.2EECL收稿日期：2005-04-30这些跳闸线33和在各种正电源之间检查绝缘状况。

d）2号主变压器差动保护装置、后备保护装置与102，&02’，&02(开关操作箱连接线的绝缘击穿。

同样，这种情况也需要3个开关的跳闸线33都和正电源绝缘击穿，才有可能引起3个开关同时跳闸，可对这些跳闸线33和在各种正电源之间检查绝缘状况。

)）主变压器的2套差动保护装置都动作。

主变压器差动保护装置动作会引起主变压器高压侧、中压侧、低压侧开关跳闸，而102，&02’，&02(开关跳闸是由同一继电器起动。

因此本原因值得重点检查。

*）主变压器的2套后备保护装置动作。

主变压器各后备段最后一时限保护装置动作跳主变压器高压侧、中压侧、低压三侧开关。

因此也需要对装置进行详细检查。

2 事故原因的排查有关技术人员进行了仔细的检查和模拟试验。

2.1 检查本体保护装置和回路检查2号主变压器本体的重瓦斯、有载调压重瓦斯继电器、压力释放阀，均无发现异常情况。

各继电器电阻值正常，出口接点对地绝缘和接点间相互绝缘良好，没有抖动、黏结现象。

压力释放阀只投发信。

操作机箱背板无放电痕迹，与跳闸相关的针脚附近无正电源，绝缘良好，拔出所有插件检查插座无发现异常。

分别模拟本体重瓦斯、有载调压重瓦斯动作，跳三侧动作正确，远跳发信、后台信号、音响均正确。

2.2 检查开关的操作箱对变压器中压侧102开关操作箱、变压器低压侧&02’，&02(开关操作箱进行检查。

+）背板跳变压器中压侧、变压器低压侧开关出口针脚与附近正电源间无放电痕迹，灰尘不多。

出口跳闸插件接点间的绝缘良好，拔出所有插件检查插座，无发现异常。

,）主变压器本体非电量保护装置与102开关操作箱、&02’和&02(开关操作箱连之间的接线绝缘正常，各跳闸线33和正电源之间的绝缘良好。

-）2号主变压器差动保护装置、后备保护装置与102开关操作箱、&02’和&02(操作箱之间的连接线绝缘检查正常，各跳闸线33和正电源之间的绝缘良好。

2.3 检查主变压器后备保护、差动保护装置检查2套后备保护装置、第1套差动保护装置，其背板无放电痕迹，拔出所有插件检查，插座无异常，插件表面无放电痕迹。

检查.2/0，.&0，. 1&电源，其电压值均在误差范围。

拔出123插板和解开显示监控元件的连线，检查跳闸插件1、跳闸插件2、信号插件各点之间的绝缘均为良好。

各保护整组传动出口跳闸对应开关、起动远跳、后台报文和音响均正确。

检查主变压器第2套差动保护装置时，发现一些异常情况，参见图1。

Q—CPU的总起动触点；Q1，Q2—CPU的起动触点；KCO—出口继电器；Y1，Y2—合、跳闸线圈；KS—差动信号继电器；KST—起动继电器图1 第2套变压器差动保护装置出口跳闸回路a）从图1中可知，6号、7号、8号插件为CPU插件，11号插件为跳闸插件，13号插件为信号插件。

检查保护插件发现信号插件上有一接点出线因为受电源插件的挤压，有两处绝缘被破损，造成电源插件的-110V电源与电源插件的-24V电源短接。

b）使用有问题的信号插件，打开差动保护，把+24V电源接通接点11b26，可以测量出跳变压器中压侧、低压侧开关出口继电器KCO5，KCO6的电压为11.4V；出口继电器KCO5，KCO6的动作电压为16V。

跳变压器高压侧出口继电器KCO2，KCO3，KCO4的电压为9.72V，出口继电器KCO2，KCO3，KCO4的动作电压为15V。

使用没有问题的信号插件，打开差动保护装置，把+24V电源电压接通接点11b26，可以测量出跳变压器中压侧、变压器低压侧开关出口继电器KCO5，KCO6的电压为3.5V，跳变压器出口继电器KCO2，KCO3，KCO4的电压为3.06 V。

正常状态下，全部插件插入情况下，量得接点83广东电力第18卷11b26与+24V电源之间的电压为24.06V。

拔出CPU插件，其它插件全部插入情况下，测量出接点11b26与+24V电源之间的电压为25.6V。

c）测出信号插件b14与d22（-24V）之间的电阻为484Ω，经检查，出现这个现象的原因是由于双位置信号继电器KS的复归线圈和起动线圈短路造成的。

d）测量站内直流系统，发现直流系统对地绝缘时有变化。

第一次测量，正极对地+144V，负极对地电压-79V；第二次测量，正极对地电压+110 V，负极对地电压-109V。

e）在检查后台报文中发现，事故前曾有一次主变压器第2套差动保护装置发出保护、差动速断保护压板的退出和投入记录，但在保护装置内并未发现类似信息。

3 事故原因分析3.1 差动保护装置CST-141的问题从现场的检查结果来看，发现缺陷和问题全部集中在主变压器第2套差动保护装置CST-141上，具体情况：a）信号继电器KS1的动作线圈与复归线圈击穿，造成跳闸插件z32与-24V电源之间存在484Ω的等值电阻（正常值应为∞）。

b）由于信号继电器和电源插件之间的间距过小，使得信号插件上一个空接点出线与电源插件的焊脚挤压勾挂，导线绝缘破损后使两个焊点之间碰接，造成了-24V电源与-110V电源短接。

从以上两个情况的分析可知，主变压器第2套差动保护起动接点b26跳变压器中压侧、变压器低压侧回路而不经“三取二”起动闭锁把关，只要此时b26产生正电位，就有可能跳变压器中压侧、变压器低压侧开关的出口继电器KCO5，KCO6动作出口。

3.2 接点b26的问题接点b26产生正电源的情况可能有：a）CPU插件异常造成CPU插件上起动跳变压器中压侧、变压器低压侧的晶闸管导通。

b）由于-24V电源与-110V电源短接，使得接点d32对地电压升高，若此时接点b26对地绝缘降低的话（经计算接点b26对地绝缘电阻小于10 kΩ），是有可能造成跳变压器中压侧、变压器低压侧出口继电器KCO5，KCO6动作的。

现场检查也发现站内的直流系统对地绝缘时好时坏。

c）信号继电器KS1的线圈在高频电压200V左右才会击穿，也就是说此次KS1线圈的击穿是由于某种原因使KS1线圈感受到了200V左右的高频电压，那么，跳闸插件上的跳变压器中压侧、变压器低压侧开关的出口继电器KCO5，KCO6同样有可能由于某种原因感受到200V左右的高频电压而动作出口。

d）主变压器差动保护、后备保护机箱设计不合理，插件间距过窄，插件散热性差，高功率发热元件较多，机箱背板未密封，静电积尘较严重，插件内继电器焊脚和装置背板上积尘厚，极易产生绝缘下降，造成误动出口。

综上所述，从现场检查情况综合分析判断，基本上可以认为：2号主变压器误跳闸的原因是2号主变压器第2套差动保护装置内KCO1信号元件损坏、-24V电源与-110V电源短接和其它异常情况共同作用产生的结果。

4 采取的对策和反事故措施a）根据分析结果，建议将2号主变压器第1套差动保护装置、2套后备保护装置继续投运，同时将主变压器第2套差动保护装置退出跳闸出口压板，加强跳闸出口回路的监视，捕捉是否仍有误出口的信号，来验证事故分析的判断。