差动保护误动原因分析

第1期(总第137期)

2007年2月

山 西 电 力

SH A N XI EL ECT RI C P OW ER

No 1(Ser 137)F eb 2007

差动保护误动原因分析

吕长荣,何润强

(孝义供电支公司,山西孝义 032300)

摘要:针对LBD MT P 2411D 变压器差动保护装置的动作情况进行了分析,探讨了几种差动保护动作的原因,并逐一给出处理措施。

关键词:差动;保护;误动

中图分类号:TM 772 文献标识码:B 文章编号:1671 0320(2007)01 0058 02

收稿日期:2006 12 06,修回日期:2006 12 13作者简介:吕长荣(1965 ),男,山西孝义人,1987年毕业于太

原电力高等专科学校发配电专业,工程师;何润强(1974 ),男,山西孝义人,2001年毕业于太原理工大学电力系统及自动化专业,工程师。

0 引言

孝义供电支公司现有7个35kV 变电站,全部是无人值班变电站。新城站、石公站、驿马站、楼西站采用的是南京力导公司的DMP 300系列综自保护;西泉站采用的是北京清大高新公司的TH 300系列保护装置;王马站采用的是南京自动化所的NDB200系列保护装置;柱濮站采用的是保定浪拜迪研制开发的LBD M TP 2000系列综自装置。在运行当中,柱濮站遇到一次主变差动保护动作,现将动作情况分析如下。

1 事故概况

2005年8月19日17时53分,柱濮站2号变差动保护动作。该站有2台主变,1号变容量为5000kVA,2号变容量为6300kVA,35kV 线路两回,分别接于110kV 兑镇变电站和35kV 驿马变电站,10kV 线路5回。事故发生时的运行方式是2号变运行,1号变热备用。当时10kV 出线7648渔湾线速断保护动作,渔湾线开关跳闸。同时,2号主变差动动作,高低压开关跳开,全站失电。

2 保护动作行为分析

2 1 10kV 出线保护动作行为

10kV 出线渔湾线从保护装置采集到的数据如下。

2005年8月19日17时53分06秒233毫秒,一段动作,A 相故障!t =0 01s,I a =42 55A,

I b =0A,I c =3 06A,3I 0=0 03A,U ab =34 43V,U bc =96 79V,U ca =73 88V,3U 0=8 08V,3U 2=59 23V 。

从数据来看,这是一起10kV 线路AB 相间近距离短路引起开关跳闸,属于保护正常动作。后经线路巡检人员对10kV 出线渔湾线进行全线巡视,发现3号杆A 相断线,跌至B 相上。说明保护动作与实际情况一致。

2 2 变压器差动保护动作行为

差动保护装置是LBD M T P T 2411D,投入的是差动速断、二次谐波制动的比率差动。保护动作时T 2411D 差动装置上所采集的数据如下。

2005年8月19日17时53分06秒237毫秒,差动动作,C 相故障!t =0 0168s,I ccd =3 65A,I acd =2 05A,I ah =36 91A,I al =38 06A,I acd2=0 13A,I bcd =1 37A,I bh =32 92A,I b1=34 21A,I bcd2=0 21A,I ccd =3 65A,I ch =2 19A,I c1=4 96A,I ccd2=0 41A,I azd =37 48A ,I bzd =33 56A ,I czd =3 37A 。

差动保护相关整定定值如下。

差动定值2 6A,制动定值2 6A,比率制动系数0 55,二次谐波系数0 15,差速断定值20 8A 。

从数据来看,C 相差流为3 65A,制动电流3 37A,此时的C 相处于差动动作区,应该差动动作,见图1。

比率制动条件为I zd >制动定值,且I cd

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研究与实践

图1 差动动作区域图

动电流)。

此例中,I zd(3 37A)>制动定值(2 6A),但I cd(3 65A)>1 85(0 55 3 37),故C相电流在动作区内二次谐波制动条件为I2>I cd K2 (I2为三相差动电流中二次谐波的最大值,I cd为某一相的差动电流,K2为二次谐波系数)。

此例中,二次谐波I2最大值为0 41A,最小的二次谐波制动电流为I cd K2=0 15 3 65= 0 5475A

故I2

从图1及分析数据来看,A相、B相在制动区,C相在动作区,保护装置跳闸是合理的。

3 故障分析及处理

3 1 一次设备的检查处理

众所周知,主变差动保护范围是高压侧电流互感器、高压开关、高压侧1刀闸、变压器、低压侧1刀闸、低压侧电流互感器。所以,上述范围内设备故障能引起差动保护正确动作。故对主变高压侧CT,高压开关、高压侧1刀闸、主变、主变低压侧1刀闸、主变低压侧CT、主变低压侧开关进行了详细的检查,未发现异常。检查瓦斯继电器,在瓦斯继电器内未发现明显气体。在A,B相大电流的冲击下,已服役几年的变压器内部线圈可能出现问题。可是从检测变压器的色谱分析看出没有放电或绝缘老化现象,并与投运前油样相比较,也无明显变化。后对主变进行预试,绝缘电阻、吸收比、介质损失因数、泄漏电流等试验数据合格,说明一次设备运行正常。

3 2 二次设备的检查处理

3 2 1 定值错误

如果是保护定值错误,会引起装置差动误动。为了证实这点,对定值重新核对。

差动电流装置要求I cd按躲过最大负荷电流条件下,流入保护装置的不平衡电流整定。一般取I cd=(0 2~0 6)I eh。而整定定值时,为防止保护误动,将整定值按I cd=I eh整定。显然,定值是没有问题的。

制动电流一般取(0 8~1)倍额定电流,定值单选择了1倍额定电流。比率系数一般取0 3~ 0 7,定值是0 55。二次谐波制动系数一般取0 15~0 25,定值是0 15。

时间定值正确,Y/!变换控制装置投入正确,差动保护出口正确。从以上数据分析看整定值正确无误,至此,由整定值错误引起差动误动的怀疑被排除。

3 2 2 电流互感器故障或极性错误

首先检查主变保护屏差动保护装置接线是否相应接入,其次是核对二次回路的电流极性、相序、相位。在对主变保护屏、主变高压侧二次电流回路A411,B411,C411与主变低压侧电流回路A451, B451,C451相比较,画出矢量图2。从矢量说明,

电流互感器接线正确。

图2 矢量图

3 2 3 差动装置故障

由于对LBD MT P T2411D型主变差动保护装置没有太多的经验,在检测该装置之前,用备件更换了该装置。为了证实更换下来的保护装置运行是否良好,首先对保护装置进行了外观检查,其次是检查直流回路和效验交流回路。根据厂家给的参数结果,各电路中主要工作点电压满足要求。由于现场没有条件给差动装置加谐波电流,后经厂家拿回去测量,发现该装置抗干扰能力差。

单从装置所采集的数据看,无论是出线动作,还是变压器差动动作都是正确的。可对变压器来说,从数据分析看,是10kV渔湾出线A,B相近距离短路,差动保护装置抗干扰能力低,躲不过穿越性电流,保护误动。

4 结论

10kV渔湾出线近距离A,B相故障,同时主变C相差动动作。这是一起典型的由于差动装置躲不过近距离的短路电流,造成变压器差动保护误动。后经厂家升级改造后,至今该差动保护装置运行正常。(下转第70页)

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2007年2月 吕长荣,等:差动保护误动原因分析