一起厂用变压器跳闸的原因分析及改进措施

一起厂用变压器跳闸的原因分析及改进措施
作者：周明
来源：《科技创业月刊》 2016年第18期
周明
（广州市旺隆热电有限公司广东广州４４０１８３）
摘要：对旺隆电厂＃２机组＃２低厂变（４２Ｂ）跳闸的原因进行分析，查找出＃２低厂变跳闸的具体原因，并制定相应的整改措施，消除厂用变压器跳闸隐患，保证机组的安全稳定运行。

关键词：变压器；跳闸；微机保护
中图分类号：TM407文献标识码：Ａｄｏｉ：１０.３９６９/ｊ.ｉｓｓｎ.１６６５－２２７２.２０１6.18.０49
１旺隆电厂＃２机组厂用电接线
广州市旺隆热电有限公司配置２台１００ＭＷ汽轮发电机，机组为典型单元式机组，正常运行时，单元机组自带６ｋＶ、３８０Ｖ厂用电运行，＃２机组厂用电接线如图１所示。

图１中，＃２低厂变４２Ｂ供＃２机组３８０Ｖ厂用工作段母线，４０Ｂ作为备用电源，当３８０Ｖ厂用工作段母线工作电源跳闸后，备用电源自动投入，以保证供电连续性。

２＃２低厂变（４２Ｂ）跳闸故障现象
２０１６年３月２２日，旺隆电厂＃１机组运行，＃２机组检修中。

１１：００，ＤＣＳ发出４２Ｂ跳闸，４２Ｂ快切装置告警。

３８０Ｖ＃２厂用母线已转由备用电源４０Ｂ供电，＃２低厂变４２Ｂ高压侧６４２开关保护装置显示“非电量一”（变压器低压侧零序保护）动作，４２Ｂ快切装置显示“保护启动”，同时出口切换工作电源与备用电源。

３旺隆电厂变压器低压侧零序保护概况
＃２低厂变低压侧零序保护回路如图２所示。

图２中，变压器低压侧零序电流接入零序继电器ＫＡ，零序继电器常开辅助接点接入变压器高压侧６４２开关本体保护装置ＷＤＺ－５２４２Ｂ非电量开入点，接通后出口动作跳闸＃２低厂变高低侧电源开关。

＃２低厂变低压侧零序ＣＴ变比为４０００／５，零序电流定值设定为１.４Ａ，延时１Ｓ。

由于变压器低压侧零序电流没有接入保护装置，无法对零序电流进行记录，而零序继电器动作故障切除后继电器自动复位，给故障原因分析和判断造成困难。

４＃２低厂变高开关保护装置波形分析
从＃２低厂变保护装置调取保护动作录波情况分析，如图３所示。

图３中，从录波数据看出，高压侧零序电流未发生变化，高压侧电压一直维持不变未发生任何变化，分析判断变压器高压侧应该没有故障。

同时由于变压器高压侧为三角形接线，低压侧零序电流也无法反应到高压侧。

高压侧Ａ相电流一直未变化，维持负荷电流０.０６～０.０７Ａ（二次电流，一次约２５Ａ左右），高压侧Ｃ相电流从负荷电流０.６Ａ变化到０.１４～０.１７Ａ（二次电流，一次约６５Ａ左右），二次电流增大了约０.１Ａ，一次电流增加了约４０Ａ。

高压侧Ｃ相电流在非电量一由０变１前约２个多周波４５ｍｓ发生变化，此时应该是低压侧零序电流继电器感应到零序电流，闭合继电器，ＷＤＺ－５２４２Ｂ非电量一回路导通，非电量一保护动作跳闸。

这也说明了此次确实是低压侧有故障，导致了此次跳闸事件。

由于现场变压器钟点数为△／Ｙ－１１，高压侧Ａ相绕组相对于低压侧Ａ和Ｃ绕组，高压侧Ｃ相绕组相对于低压侧Ｃ和Ｂ绕组，这种星三角变换也反应在差流电流和制动电流公式中，即变压器钟点数为△／Ｙ－１１：
由于高压侧Ａ相电流未发生变化，可以认为低压侧Ａ、Ｃ相电流均未发生变化，如果低压侧Ａ、Ｃ相中任一相或两相发生变化，高压侧Ａ相不可能不发生变化，可认为低压侧Ａ、Ｃ相未出现异常。

高压侧Ｃ相电流增大了，说明低压侧Ｂ相电流发生了变化，由于低压侧Ａ、Ｃ相均正常，可以认为低压侧Ｂ相发生了接地故障。

５故障原因排查及改进
从保护装置录波曲线分析，变压器低压侧真实出现接地故障。

但是当３８０Ｖ＃２厂用母线电源切换至备用电源时正常，从波形上来看，故障也是瞬时，只有两个多周波，不符合厂用变压器低压侧零序保护定值“零序保护动作时间：延时１Ｓ”的配置。

从以上分析得知，当３８０Ｖ厂用母线及负荷出现接地故障时，零序电流达到了动作值后立即出口动作跳闸变压器高低压开关。

此次＃２机组检修中，更换了变压器高开关保护装置，原有保护装置型号为ＷＤＺ－４４０，新保护装置型号为ＷＤＺ－５２４２Ｂ，进一步分析保护装置，ＷＤＺ－５２４２Ｂ保护提供了非电量保护板，有３路非电量输入，非电量出口１、２为非电量信号直接起动的出口输出，硬件无延时，需要延时的开关量保护，需要在开入中关联为开关量保护。

本次＃２低厂变（４２Ｂ）低压侧零序保护动作，是因为只是接入了非电量开入点，并未进行相应的关联，直接导致保护没有了延时功能，零序保护失去了选择性而导致了误动。

为完善旺隆电厂＃２低厂变（４２Ｂ）低压侧零序保护，取消零序继电器，将变压器低压侧零序电流直接引入微机保护装置，并修改了保护设置，恢复了保护的延时功能和零序电流测量显示。

６结语
继电保护在电厂具有举足轻重的作用，本文对旺隆电厂＃２低厂变（４２Ｂ）低压侧零序保护动作的原因进行分析，找到故障症结，提出了解决方案，保障了设备的安全稳定运行。

本次故障原因对同类设备的保护配置及选择具有一定的借鉴意义。

参考文献
１周斌，谢银花.微机保护系统可靠性应用研究［Ｊ］. 珠江现代建设，２０１０（１）
２吕继绍.继电保护整定计算与实验［Ｍ］.武汉：华中工学院出版社，１９８３
３高春如.大型发电机组继电保护整定计算与运行技术［Ｍ］.北京：中国电力出版社，２００５
４尹项根，曾克娥.电力系统继电保护原理与应用（上册）［Ｍ］.武汉：华中科技大学出版社，２００１
５尹项根，曾克娥.电力系统继电保护原理与应用（下册）［Ｍ］.武汉：华中科技大学出版社，２００１
（责任编辑何丽）。