变压器非电量保护误动作对策

变压器非电量保护误动作对策
王德明
（金川集团股份有限公司，甘肃金昌 737100）
摘要：文章介绍了一起变压器非电量保护误动作导致跳闸失电事故，通过分析误动作原因，提出了几种可行性对策以应对同类事故。

关键词：变压器非电量误动对策
0 引言
变压器非电量保护是广泛用于800kVA以上油浸变压器的主保护。

当变压器发生匝间短路或者绕组间短路等内部故障时，能够迅速反应故障并及时动作于跳闸或经延时动作于告警。

变压器非电量保护对于变压器的运行意义重大，直接关系供配电系统的安全稳定运行。

1事故案例
2014年7月8日9时36分，一台1600kVA的泵房变压器发生跳闸，保护动作报文显示“重瓦斯动作跳闸”。

现场查看变压器运行状况，瓦斯继电器未动作；对变压器进行试验，试验参数均在正常范围，确定变压器无故障。

此前，相同情况还发生过一次。

为此，此次事故后技术人员立即对这台变压器保护进行核查。

2事故调查
此变压器保护装置采用美国生产的SEL-551保护装置，装置型号0551006X6X1X。

从装置导出定值、逻辑程序以及故障记录并作以简单说明。

2.1相关定值和逻辑程序以及说明
现将逻辑表达式转化为功能图，如图1所示。

图 1 装置逻辑程序图
逻辑部分规定了装置发出跳令关联条件“速断”“过流”“开入2”经计时器延时或展宽，规定了“开入1”接入断路器常开辅助接点，规定了事件“ER1”由“速断”“过流”“开入2”经计时器延时或展宽后触发，规定了“速断”“过流”经计时器延时或展宽后触发“OUT3”， 规定了“开入2”经计时器延时或展宽后触发“OUT4”。

“OUT3”和“OUT4”为装置开出，接入断路器跳闸回路。

2.3 故障录波
调阅此次故障录波，如图2所示：
图2 故障录波
说明：图中“IN1”为“开入1”接断路器常开辅助接点；“IN2”为“开入2”信号脉冲，0.5周波；“OUT4”为“开出4”触发脉冲；“SELLogic7T ”为中间变量“SV7”触发脉冲。

“SELLogic10T ”与跳闸无关，不做解释。

3 分析误动作原因
从以上故障记录及录波文件可以看出，造成此次跳闸事件的直接原因是“开入2”信号脉冲的0.5周波触发。

以下分析暂且不对此0.5周波“开入
速断定值 过流定值 中间变量SV5
中间变量SV5T
经延时0周波
中间变量SV5
中间变量SV5T
经延时15周波
+
OUT4
开入2高电平 中间变量SV7 中间变量SV7T 经延时0周波
OUT3
2”信号脉冲作以解释，而就其是否引起跳闸进行分析。

从故障录波可以看出，“OUT4”是随“SELLogic7T”脉冲触发而触发、消失而消失，这是由“Logic”定值中OUT4,"SV7T" 所决定的。

而“SELLogic7T”关联“IN2”上升沿，0s触发，“Group1”定值中SV7PU,"0.000" 规定了此项，SV7DO,"5.000" 将“SV7”上升沿触发脉宽展宽5周波。

“IN2”接入“变压器重瓦斯接点”，当瓦斯继电器反映变压器本体故障时，“IN2”将长时间开入直至开关跳开。

由此可知，0.5周波“IN2”脉冲为异常信号开入，将其视为干扰或感应电荷释放产生。

在厂区控制电缆敷设受环境局限的因素，电缆线芯受到强电磁场的干扰不可避免，且因电缆对地、线间电容的存在，线芯上感应电压也就随其产生（U=Q/C）。

以下便就如何让装置躲过类似此类瞬时开入“IN2”作了探索并试验验证，作以说明并提出合理化建议。

4探索试验
试验仪器：直流发生器、ONLY继电保护测试仪
试验对象：SEL-551 0551006X6X1X保护装置
试验内容：
4.1 装置跳线器检查
SEL-551装置开入又四种控制电压范围可选，如下表所示：
表2 选择控制电压跳线器位置
试验结果：JMP9 、JMP10、 JMP11位置正确。

试验结论：装置开入控制电压250Vdc。

4.2 使用可调直流发生器对装置250dc开入作启动条件试验
①试验过程：“IN2”直接接入可调直流电源。

试验结果：直流220V条件下，>=66V启动，<=66V返回，启动电流4mA。

装置说明书称额定电压下，输入电流4mA。

试验结论：“IN2”开入为压敏元件开入，启动电压、电流稳定。

②试验过程：在“IN2”接入回路中串入62kΩ电阻，并接入可调直流电源。

试验结果：直流220V条件下，>=145V启动，<=145V返回，启动电流4mA。

试验结论：“IN2”开入为压敏元件开入，启动电压、电流稳定。

4.3 使用继电保护测试仪模拟瞬时“IN2”开入，仪器最短模拟3周波“IN2”脉冲信号。

①试验条件：SV7PU=0.000
试验过程：模拟3周波“IN2”脉冲信号，故障录波如下所示：
图3
试验结果：装置“OUT4”开出跳闸。

试验结论：SV7PU=0.000 条件下，3周波短时“IN2”开入会引起装置开出跳闸。

②试验条件：SV7PU=10.000
试验过程：模拟3周波“IN2”脉冲信号。

试验结果：装置“OUT4”不开出。

试验结论：SV7PU=10.000 条件下，3周波短时“IN2”开入不会引起装置开出跳闸。

③试验条件：SV7PU=10.000
试验过程：模拟>3周波“IN2”脉冲信号。

试验结果：装置“OUT4”开出跳闸。

试验结论：SV7PU=10.000 条件下，>3周波短时“IN2”开入会引起装置开出跳闸。

故障录波如下所示：
图4
④试验条件：SV7PU=5.000
试验过程：模拟3周波“IN2”脉冲信号。

试验结果：装置“OUT4”不开出。

试验结论：SV7PU=5.000 条件下，3周波短时“IN2”开入不会引起装置开出跳闸。

⑤试验条件：SV7PU=5.000
试验过程：模拟>3周波“IN2”脉冲信号。

试验结果：装置“OUT4”开出跳闸。

试验结论：SV7PU=5.000 条件下，>3周波短时“IN2”开入会引起装置开出跳闸。

故障录波如下所示：
图5
5结论
经以上分析及探索试验，发现对于短时“IN2”开入，SV7PU的整定处于关键地位。

在SV7PU整定为5周波、10周波时，均可躲过瞬时或短时“IN2”异常开入。

同时，将ULTR由原来的“0”整定为“！（SV5T + SV6T + SV7T）”。

此项是解锁跳闸脉冲指令，装置现有配置不尽合理，作以合理化措施。

参考文献：
[1]郭永基.电力系统及电力设备的可靠性[J].电力系统自动化.2001.25(17)：53-56
[2]方大千.继电保护及二次回路速查速算手册[M].中国水利水电出版社.2005.1
[3]继电保护和安全自动装置技术规程.GB/T 14285-2006
[4]国家电力调度通信中心.电力系统继电保护规定汇编[M].第2版.北京：中国电力出版社，2000
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