线路故障引起母差保护异常动作的分析
线路故障引起母差保护异常动作的分析
发表时间：2018-10-01T09:32:03.577Z 来源：《电力设备》2018年第16期作者：孟甜甜
[导读] 摘要：在输电系统正常运行的时候，母差保护机制有较小的几率会发生异常动作，并且可能会对电网正常工作产生影响，甚至有可能造成巨大的经济损失，为了能有效的解决这一情况，就需要工作人员能在出现异动的时候立即采取相应措施，降低损失。
（国网山东省电力公司东营供电公司）
摘要：在输电系统正常运行的时候，母差保护机制有较小的几率会发生异常动作，并且可能会对电网正常工作产生影响，甚至有可能造成巨大的经济损失，为了能有效的解决这一情况，就需要工作人员能在出现异动的时候立即采取相应措施，降低损失。
关键词：线路故障；母差保护；异常动作
引言
母差保护出现故障的机率比较小，因为一条母线如果出现故障，势必要切断母线上所有的开关，因此就会造成大面积的停电，给电网也会产生很大影响。不仅如此还会影响企业以及居民的用电情况，会给企业、居民造成很大的经济损失。因此，母差保护的稳定性、安全性、可靠性十分重要。当电网在实际运行过程中，故障的发生不都是一样的，它们之间是天差地别的。电流有时候会发生畸变的现象，母差保护机制判断的标准不断加强，就能够有效确保电网在运行过程中的安全性和稳定性。在输电系统正常运行的情况下，母差保护机制可能会有比较小的概率出现异常的状况，而且有可能会影响电网的正常的运行，严重的情况下也会造成巨大的经济损失。为了改善这一状况，就要求工作人员有较高的敏感性，能够及时地发现问题，并立刻采取相应的解决方法，以使损失降到最小。
1母差保护的概念定义以及原理
母线在运行过程中的质量直接就决定了电力系统运行的质量，一旦在母线正常使用过程中出现问题，那么就有可能会在一定程度上影响电力系统的稳定供电，甚至在严重的情况下还会导致整个电力系统的供应中断，并造成巨大的经济损失。所以也就要在母线使用的过程中做好防护工作，当前来看电流差类型的保护措施是最常见也是效率最好的保护模式，这种保护的模式也被叫做母差保护。因为母线上只有进出线路，正常的情况下，电流进出的大小都是相等的，相位也是相同的。这种保护模式主要就是通过观察母线上各个连接的原件上电流的大小是否一致，以此来判断母线运行是否良好，从而能够有效地对母线进行保护。如果母线在运行中出现故障就能被立即发现，根据发生的状况的严重程度采取相应的措施，从而使损失降到最小。
2母差保护机制主要的构成
母差保护机制的应用特别广泛，目前在各个输电系统中都有其身影，但是因为每个输电站都有各自的特点，因此母差保护机制也因为输电站各自的本身的特点在发挥作用方面有所不同。不过，绝大部分母差保护机制都具备以下几种部件：主机插件部件、管理机插件部件、保护单元插件部件、光耦输入部件、输出检测以及电源检测插件部件、电压闭锁插件部件、出口信号部件、告警信号插件部件、辅助电流互感部件、电源模块部件，除此之外还有许多其他的部件。因为这些部件的同时存在和共同工作才组成了一个完整的母差电流保护机制。
3结合实例的母差保护分析
3.1母差保护案例分析
在某个常规类型220kV变电站里，其基本构成以及部件组成见图1在变电站全部的运行过程中110kV正母线和110kV副母线运用分列运行的模式，此时母联710开关正在热备用的形势下，除此之外，在正母线上的782开关、785开关、788开关、775开关、78F开关、701开关也都处于正常运行的状态下，而720部件则正在为110kv的正母线进行充电；与此同时，副母线上的781开关、786开关、780开关、702开关也同时处于正常运行的状态。
这个系统在运行过程中，在110kV出线上的788开关因为A相出现问题而产生了跳闸的现象，而且后期也没有重合成功，因此又加速跳开三项。与此同时，在这个过程中，此发电站的110kV母线上出现保护动作，母线部件上的782开关、785开关、701开关、720开关、775开关、78F开关全部跳开，进而造成了1段的母线没有了电力传输，甚至出现了大量110kV的主变电设备失去电力传输的状况。
图1某站正常状态下的运行方式
3.2有效的事故处理以及分析方式
在本案例中全部的110kV的开关在外形上都没有问题，而且在110kV母差保护机制能够起作用的范围以内也没有发现特殊的状况，而且通过对现场的检查，尤其是对开关，流变等部件的检查都没有发现特殊的状况。并且根据母差保护机制的录像截取的图片中可以发现母差保护的起效是在确保母差保护启动机制和起效标准的前提下开展工作的。
通过综上所述也可以看出，这种母差保护行为是最具有代表性的，是由于输电路出现问题进而出现母差保护动作的现象。
3.3母差保护发动的原因分析
在出现故障的时候，电流流向故障点的顺序应该是从由1号主变中压侧701（间隔2）流向788线路，也就是电流流向了1段母线，788（间隔14）电流流向的线路。因此701和788的电流方向应该是相反的。通过波形图可以看出，间隔2与间隔4的相位大致是相反的，这就与和线路出现问题时主变作为电源点向发生问题的点提供短路的电流是相一致的。但是间隔2的电流表现波形平稳，而间隔14在问题刚开始的时候显示的是电流出现畸变的情况。
在这段时间中，母差保护大差及I段母线小差超过10ms的差流的现象同时发生，差流值大约等于35/1．414=24.7A，这个数值超过了5A
发电机差动保护动作原因分析
发电机差动保护动作原因分析 一、事故经过 2012年10月23日07时29分，网控值班员听见巨响声同时发现盘面柴发电源二103-16断路器跳闸，网控值班员立即前往网控10KV配电室发现浓烟，经检查柴发电源二103-16高压柜后盖已被甩出，柜内已烧黑。2号发电机纵差保护动作，2号发电机组跳闸。07时33分，低频保护动作，甩负荷至第5轮。07时33分41秒，1号、3号机组跳闸，全厂失电。 二、故障分析 继电保护人员随后调取事故动作报告，发现发电机差动保护动作时刻，差动电流确实已经远超过了整定值，说明在103-16柜故障时刻发抗组差动回路确实存在很大的不平衡电流。与此同时为验证发电机差动回路内一次设备是否有故障，对发电机绕组及其一次母线进行对地及相间绝缘检查，未发现异常。证明发电机等一次设备未发生故障，发抗组保护装臵本身在这次大修期间已经对保护装臵及二次回路连线可靠性及差动极性正确性进行检查均未发现有误之处。差动动作时间和103-16柜发生故障时间基本同时发生，但是就算在故障过程中产生的瞬间大电流对发电机差动回路来说也应该是一个穿越性电流，不应该对发电机差动保护产生影响。随后保护人员调取录波图进行分析，发现故障时刻发电机中性点B相电流波形严重畸变。经过计算，发电机中性点B相电流与发电机机端B相电流之差正好等于装臵
采样的差流值。 从录波图上可以看出，故障时刻发电机中性点B相电流波形发生严重畸变，且故障时刻发电机中性点B相电流与发电机机端电流在同一时刻的相位及幅值均不相同，说明故障电流对发电机中性点电流互感器和发电机机端电流互感器造成的影响不同。 三、波形畸变分析 1、从录波图上可以看出，B相电流波形开始发生畸变前一刻波形
1主变差动保护动作
运行方式：焦东1112带110kV乙母经1100母联带110kV甲母,1号2号主变并列运行，10kVⅠⅡ段母线分段运行。 现象：警铃、喇叭响、1101、101绿灯闪光，有功、无功、电流指示为零，10kVⅠ段母线失压及所有运行出线有功、无功、电流指示为零，监控机一次图上1101、101开关为绿色闪光，发出＃1主变差动保护动作信号。 处理：将1101、101开关放至对应位置，经检查＃1主变保护装置上显示差动保护动作信号，对＃1主变差动保护范围内检查发现＃1主变高压侧A相套管闪络有放电痕迹。将保护动作情况，开关跳闸时间记录好，恢复装置信号，将10kVⅠ段所有运行出线开关由运行转热备用，汇报有关领导及金调。 将101小车开关摇至试验位置，断开1101、101开关储能空开，拉开1101丙刀闸、甲刀闸，断开1101、101控制电源空开，合上1101丙丁1刀闸，通知检修人员对A相套管进行检修，经检修好后恢复＃1主变运行。 恢复：＃1主变检修转运行，拉开1101丙丁1刀闸，合上1101、101控制电源空开，合上1号主变中丁刀闸，合上1101甲刀闸、丙刀闸，将101小车开关摇至工作位置，合上1101、101开关储能空开，将10kVⅠ段所有运行出线开关由热备用转运行。检查全站设备运行正常。汇报有关领导及金调。
运行方式：焦东1112带110kV乙母经1100母联带110kV甲母,1、2号主变并列运行，10kVⅠⅡ段母线分段运行。100分段备自投投入。现象：警铃、喇叭响、1101、101绿灯闪光，有功、无功、电流指示为零，监控机一次图上1101、101开关为绿色闪光，发出＃1主变差动保护动作信号。100分段备自投动作。 处理：将1101、101开关放至对应位置，经检查＃1主变保护装置上显示差动保护动作信号，对＃1主变差动保护范围内检查发现＃1主变高压侧A相套管闪络有放电痕迹。将保护动作情况，开关跳闸时间记录好，恢复装置信号，汇报有关领导及金调。 将101小车开关摇至试验位置，断开1101、101开关储能空开，拉开1101丙刀闸、甲刀闸，断开1101、101控制电源空开，合上1101丙丁1刀闸，通知检修人员对A相套管进行检修，经检修好后恢复＃1主变运行。 恢复：＃1主变检修转运行，拉开1101丙丁1刀闸，合上1101、101控制电源空开，合上1号主变中丁刀闸，合上1101甲刀闸、丙刀闸，将101小车开关摇至工作位置，合上1101、101开关储能空开，断开100分段开关，检查全站设备运行正常。汇报有关领导及金调。
继电保护误动作原因分析及预防措施
继电保护误动作原因分析及预防措施 发表时间：2019-09-19T17:08:43.957Z 来源：《当代电力文化》2019年第8期作者：季小翔 [导读] 对继电保护误动作原因分析及预防措施进行探讨。 信阳供电公司, 河南信阳 461000 摘要：近年来，随着各行业的用电需求不断增加，电力系统的规模不断扩大，相关电力设备的体系也愈加复杂。与此同时，用电安全也受到人们越来越多的关注，继电保护系统作为电力系统运行的重要保障，其运行的可靠性也变得愈加重要。本文对继电保护误动作原因分析及预防措施进行探讨。 关键词：继电保护；误动作；绝缘；电磁干扰 1 二次回路绝缘差导致保护误动作 1.1 二次回路绝缘故障原因分析 在电气设备运行的过程中，二次回路绝缘故障是引发电气设备继电保护误动作的主要原因之一。导致绝缘故障的常见原因有电缆质量较差或使用环境不当、施工不规范、线路老化破损等。如在某工厂厂用变电所的变压器运行过程中，在电气设备没有出现运行故障的情况下继电保护的差动保护发生误动作。通过对相关设备拆解后发现，差动保护装置的电缆穿管位置密封失效，积水进人开关端子箱内部，端子箱内部的二次回路电缆形成接地，绝缘为零，造成B相差动回路CT二次侧短接，在继电器中产生差流，造成保护装置的误动作。除此之外二次回路电缆的施工质量也会影响到绝缘性进而造成继电保护的误动作。比如某2#主变运行过程中，差动保护动作，主变三侧开关跳闸，对主变进行预防性试验没有发现异常情况。通过对变压器本体端子箱检查发现，高压侧CT二次电缆在保护管管口处有破损，导致CT二次短路。这种问题出现的原因，主要是由于近年来经济社会发展的速度较快，许多电气工程项目的施工时间较短，电缆供应质量不齐，施工质量不高，验收把关不严等。 1.2 二次回路绝缘差问题预防 在对化工厂电气设备二次回路的电缆施工过程中，必须严格遵守相关施工工艺，确保各项施工符合标准。首先，对于需要波切的电缆，要避免形成对线芯的损害，同时要保留线路的绝缘层，确保各层线路之间良好的绝缘情况。其次，在电缆的终端，应该用加热缩套或者绝缘材料进行包扎，避免漏电。对于需要在地下经过的电缆，外面应套装塑料管，暴露在室外的电缆，需要在外面加装设备管，进行防晒防水保护。同时要对穿管的管口位置进行良好的密封保护。另外，在对二次回路电缆进行大修投人使用之前以及每年的定期检修时，需安重点做好二次回路的绝缘检查，可以借助摇表等专业工具分别测试各新线的对地绝缘，以及不同芯线之间的绝缘，及时发现二次回路电缆可能存在的绝缘破坏情况并进行处理。除此之外，要做好电缆质量审核检验，从电缆采购、存放、使用试验等各个环节进行检查监督，确保电缆绝缘水平合格，出现绝缘不足的情况要严肃处理。 2 接线错误导致保护误动作 正确的接线是保证继电保护装置正常运行的基础，也是影响整个电气系统运行的重要一环，但是在实际运行中可能会出现CT同名端接反、一次或二次电缆接线错误等，造成继电保护误动作。如某化工公司合成氨系统高配室保护装置改造后，出现3#循环水泵(630kW,6kV)接地保护误动作，经过检查发现该回路主电缆(YJV一3X1208.7/15kV)接地错误(主电缆的三相与接地线一起穿过接地零序互感器)，且现场检修电焊机地线搭接在3#循环水泵接地扁铁上，电焊机工作电流的一部分由电缆的屏蔽线接地分流。工作人员将高压出线柜内电缆接地线改接(未穿过接地零序互感器)后，送电运行正常，故障消失。又如某新建背压发电机并网时，差动保护动作跳闸，经检查发现发电机尾端C相CT 同名端为反接，纠正后并网正常。再如某PVC生产单位lOkV系统接地时，该热电厂发电机小间PT炸裂，全厂断电停产，检杳发现该发电机保护屏内，保护装置人口PT开口电压端子被短接(保护屏出厂前接线错误)，正常运行时，该开口电压为零，但在系统接地情况下，开口电压为100V,PT二次侧短路，导致三相PT炸裂。 2.1 误动作处理及预防措施 在安装电气设备继电保护装置之前，安装人员应仔细研究，学习相关装置的使用说明，熟悉相关装置的图纸资料以及保护性能，了解不同装置不同线路之间的联系，熟悉主接线图，以及二次接线图的线路走向。同时要做好继电保护装置的调试检验工作。 3 电磁干扰导致保护误动作 在变电所以及用电设备相对较多的工厂内，一级保护设备和级保护设备等继电保护装置往往集中分布团。这些设备在正常运行过程中会受到多种因素的影响，产生高强度的电磁日尤，相互影响，容易出现线路短路，电压不稳，电力系统震荡等电磁日尤情况，影响整个电气设备系统的正常运行，进而导致继电保护装置的误动作。 3.1 不同类型的磁场干扰 常见的环境于扰主要分为静电干扰、辐射干扰、高频干扰、雷击干扰等。其中雷电干扰对继电保护装置正常运行的影响最大，在工厂的电气设备运行过程中，继电保护装置到高阻抗设备，比如避雷针、接地保护装置等受到雷击后，电网系统会承受较高强度的高频电流，一方面会导致电气设备的损坏，控制回路异常，另一方面会造成继电保护装置误动作的发生。其次是高频电流的干扰，在对电气系统的隔离开关进行操作时，容易在一瞬间产生接触电弧，从而导致高频电流的出现。这些高频电流在流经输电设备等电气设备时，会在母线周围形成高强度的磁场和电场，对二次电流回路，以及相关电气设备的运行造成干扰，导致继电保护装置的误动作。另外随着无线通讯技术的不断发展，对讲机、手机、电脑等信号传输设备的使用不断增加，这些设备在使用过程中，也会对电气设备周边的磁场和辐射电场产生影响。无线通讯设备的使用会干扰到继电保护设备周边的磁场电场，产生的高频电压会在周边形成假信号源，继电保护装置会识别为错误指令进而造成误动作的发生。除此之外，在干燥环境中，静电的产生也会造成继电保护装置设备电气元件的运行故障。 3.2 电磁干扰导致保护误动作的事故案例 某热电厂开炉前，对其所在变电站主变等设备进行了预防性试验，但在4#主变送电时差动保护动作，复查变压器和保护装置正常，经进一步分析后，基本认定为主变剩磁所致(预防性试验后没有进行消磁处理)，进行消磁后，变压器送电成功。 3.3 电磁干扰导致保护误动作的预防措施 针对电气设备继电保护装置运行过程中受干扰导致误动作情况，需要从以下几方面人手进行预防。首先要采取相应的抗干扰措施来保护继电保护系统的微机硬件设备，比如通过增加光藕、滤波器装置等来保护引人装置的电源以及模拟量的输人。其次，要做好保护屏的可
主变投运差动保护动作的原因分析
2013年第03期?总第310期 主变投运差动保护动作的原因分析 （汝南县电业公司，河南…汝南…463300） 王永慧 差动保护做为变压器主保护，其保护范围是变压器各侧电流互感器之间的一次设备，当变压器内部故障时，两侧（或三侧）向故障点提供短路电流，差动保护感受到的二次电流正比于故障点电流，差动继电器动作，其主要反映以下故障：变压器引线及内部线圈的匝间短路，线圈的层间短路，大电流接地系统中线圈及引线的接地故障。它能迅速而有选择地切除保护范围内的故障，但往往却因接线错误而导致差动保护误动。 1 保护动作情况 汝南县35 kV 三桥变电站通过增容改造后进行试送电，两台主变的冲击、核相等工作均顺利正常，在进行三桥#1主变带负荷时，三桥#1主变差动保护动作跳闸，现场调度随即令三桥#1主变停止运行，解除备用，做安全措施，并安排保护人员准备进行检查试验，同时又对三桥#2主变进行了带负荷试验，三桥#2主变差动保护也出现动作跳闸情况。 2 保护动作现场试验分析 针对两台主变均出现相同的保护动作情况，现场运行验收人员认为有以下几种可能：两台变压器的差动保护范围内均存在故障； 电流互感器二次接线极性端有接反现象或接线有不正确情况；保护定值输入出现错误。 现场运行及保护人员立即对两台主变进行了检查试验，经测量两台变压器直流电阻均正常，变压器与电流互感器之间也无任何异物，变压器内部未发现气体产生，冲击试验时变压器声音均正常，可以排除变压器差动保护范围内存在故障而导致动作。 保护人员又将两台主变两侧的电流互感器二次线重新核对了变比、用万用表进行点极性、核对线号，接线变比、极性端、接线均正确。为避免使用万用表点极性过程 出现错误，保护人员将极性反接后，两台主变带负荷时仍然出现差动保护动作跳闸，这也说明不是电流互感器二次线极性端存在问题。行保护人员向验收专家组提出这样一个问题：35 kV 三桥变电站在20世纪90年代建设时期，由于受当时设计技术影响，35 kV 三桥变电站设计为小型化末端变电站，室外布局较为紧凑，35 kV 进线间隔只有一组刀闸，且安装在35 kV 母线门型构架上，三桥351母刀闸与35 kV 母线的A 相跳线，距离35 kV 进线刀闸与母线的跳线较近，缺少安全距离，为了保证安全距离，当时将A 相与C 相的跳线进行了互换，这样三桥351母线A 相跳线在空间上距离缩短，减少了跳线的摆动幅度，保证了与35 kV 母线跳线的安全距离；本次增容改造，由于受资金限制，室外设备构架均未改动，只对一次设备进行了增容和更换，并将常规继电器保护更换为综合自动化保护。主变的一次进线侧A 相与C 相仍按原来的方式进行跳线，是否问题就出在这里。 3.1 主变接线组别的变化 在电力系统中，35 kV 主变压器常采用Yd11接线方式，35 kV 三桥#1、#2主变压器也是Yd11接线方式，当A 相与C 相接反后，实际接线方式已发生了变化，由Yd11变化为Yd1。即低压侧按ax–cz–by–ax 顺序接成三角形，变化为ax–by–cz–ax 顺序接成三角形。变化情况如图1、图2所示。 i Ａ＇２ i Ｃ＇２ i Ｂ＇２ i Ｂ＇２ i Ｃ＇２ i Ａ２ i Ｂ２ i Ｃ２ i Ａ＇２ i Ｃ＇２ i Ｂ＇２ i Ａ＇２ i Ｂ＇２ i Ｃ＇２ i Ａ２i Ｂ２ i Ｃ２ i Ｂ２ i Ｃ２ i Ａ２ 图1 Yd11接线图 图2 Yd1接线图
母差保护的工作原理、保护范围
母差保护的工作原理、保护范围 母线保护装置是正确迅速切除母线故障 的重要设施,它的拒动和误动都将给电力系统带来严重危害.母线倒闸操作是电力系统最常见也是最典型的操作,因其连接元件多,操作工作量大,对运行人员的综合操作技能也提出了较高的要求.基于一次设备的客观实在性,运行人员对一次设备误操作所带来的危害都有一个直接的较全面的感性认识. 但对母线差动保护在倒闸操作过程中进行 的一些切换、投退操作则往往认识模糊. 1 母线差动保护范围是否是确定的,保护对象是否是不变的 通常讲的差动保护包含了母线差动保护、变压器差动保护、发电机差动保护和线路差动保护.实现差动保护的基本原则是一致的,即各侧或各元件的电流互感器, 按差接法接线,正常运行以及保护范围以外故障
时,差电流等于零,保护范围内故障时差电 流等于故障电流,差动继电器的动作电流按躲开外部故障时产生的最大不平衡电流计 算整定. 但也应该十分清楚,母线差动保护与变压器差动保护、发电机差动保护又有很大的不同:即母线的主结线方式会随母线的倒闸操作而改变运行方式,如双母线改为单母线运行,双母线并列运行改为双母线分段并列运行,母线元件(如线路、变压器、发电机等)可以从这一段母线倒换到另一段母线等等.换句话说,母线差动保护的范围会随母线倒闸操作的进行、母线运行方式的改变而变化(扩大或缩小),母线差动保护的对象也可以由于母线元件的倒换操作而改变(增加或减少).忽视了这一点,在进行母线倒闸操作时,对母线差动保护的一些必要的切换投退操 作肯定就认识模糊、甚至趋于盲目了. 2 母线倒闸操作时是否须将母线差动保护 退出
“在进行倒闸操作时须将母线差动保护退出”是错误的,之所以产生这种错误认识,是因为一些运行人员曾看到过,甚至在母线 倒闸操作时发生过母线差动保护误动,但其 根本原因是对母线差动保护缺乏正确认识. 母线倒闸操作如严格按照规定进行,即并、 解列时的等电位操作,尽量减少操作隔离开 关时的电位差,严禁母线电压互感器二次侧 反充电,充分考虑母线差动保护非选择性开 关的拉、合及低电压闭锁母线差动保护压板的切换等等,是不会引起母线差动保护误动的.因此,在倒母线的过程中,母线差动保护 的工作原理如不遭到破坏,一般应投入运行. 根据历年统计资料看,因误操作引起母线短 路事故,几率还很高.尽管近几年为防止误 操作在变电站、发电厂的一次、二次设备上安装了五防闭锁装置,但一些运行人员违规 使用万能钥匙走错间隔、误合、误拉仍时有发生.这就使在母线倒闸操作时,保持母线 差动保护投入有着极其重要的现实意义.投 入母线差动保护倒母线, 可以在万一发生
主变压器差动保护动作的原因及处理
主变压器差动保护动作的原因及处理 一、变压器差动保护范围： 变压器差动保护的保护范围，是变压器各侧的电流互感器之间的一次连接部分，主要反应以下故障： 1、变压器引出线及内部绕组线圈的相间短路。 2、变压器绕组严重的匝间短路故障。 3、大电流接地系统中，线圈及引出线的接地故障。 4、变压器ＣＴ故障。 二、差动保护动作跳闸原因： 1、主变压器及其套管引出线发生短路故障。 2、保护二次线发生故障。 3、电流互感器短路或开路。 4、主变压器内部故障。 5、保护装置误动 三、主变压器差动保护动作跳闸处理的原则有以下几点： 1、检查主变压器外部套管及引线有无故障痕迹和异常现象。 2、如经过第1项检查，未发现异常，但曾有直流不稳定接地隐患或带直流接地运行，则考虑是否有直流两点接地故障。如果有，则应及时消除短路点，然后对变压器重新送电。差动保护和瓦斯保护共同组成变压器的主保护。差动保护作为变压器内部以及套管引出线相间短路的保护以及中性点直接接地系统侧的单相接地短路保护，同时对变压器内部绕组的匝间短路也能反应。瓦斯保护能反应变压器内部的绕组相间短路、中性点直接地系统侧的单相接地短路、绕组匝间短路、铁芯或其它部件过热或漏油等各种故障。 差动保护对变压器内部铁芯过热或因绕组接触不良造成的过热无法反应，且当绕组匝间短路时短路匝数很少时，也可能反应不出。而瓦斯保护虽然能反应变压器油箱内部的各种故障，但对于套管引出线的故障无法反应，因此，通过瓦斯保护与差动保护共同组成变压器的主保护。 四、变压器差动保护动作检查项目： 1、记录保护动作情况、打印故障录波报告。 2、检查变压器套管有无损伤、有无闪络放电痕迹变压器本体有无因内部故障引起的其它异常现象。 3、差动保护范围内所有一次设备瓷质部分是否完好，有无闪络放电痕迹变压器及各侧刀闸、避雷器、瓷瓶有无接地短路现象，有无异物落在设备上。 4、差动电流互感器本身有无异常，瓷质部分是否完整，有无闪络放电痕迹，回路有无断线接地。 5、差动保护范围外有无短路故障（其它设备有无保护动作）差动保护二次回路有无接地、短路等现象，跳闸时是否有人在差动二次回路上工作。 五、动作现象及原因分析： 1、差动保护动作跳闸的同时,如果同时有瓦斯保护动作,即使只报轻瓦斯信号,变压器内部故障的可能性极大。 2、差动保护动作跳闸前如变压器套管、引线、CT有异常声响及其它故障现
换流变压器差动保护异常动作行为分析及对策
第29卷第31期中国电机工程学报 V ol.29 No.31 Nov. 5, 2009 2009年11月5日 Proceedings of the CSEE ?2009 Chin.Soc.for Elec.Eng. 87 文章编号：0258-8013 (2009) 31-0087-08 中图分类号：TM 77 文献标志码：A 学科分类号：470?40 换流变压器差动保护异常动作行为分析及对策 翁汉琍，林湘宁 (电力安全与高效湖北省重点实验室(华中科技大学), 湖北省武汉市 430074) Analysis and Countermeasure of Abnormal Operation Behaviors of the Differential Protection of Converter Transformer WENG Han-li, LIN Xiang-ning (Hubei Electric Power Security and High Efficiency Key Lab (Huazhong University of Science and Technology), Wuhan 430074, Hubei Province, China) ABSTRACT: Due to the impacts of the core saturation and the filters in AC and DC fields in high voltage direct current (HVDC) systems, the differential protection of the converter transformer may mal-operate during the unloaded transformer energization. On the other hand, in virtue of the particularity of the operating environment of the converter transformer, as the differential current may contain the 2nd order harmonic component with quite high amplitude, the transformer differential protection may fail to trip in the case of asymmetric internal faults. The energizations and internal faults of the converter transformer are simulated and analyzed in this paper. It is disclosed that the 2nd order harmonic restraint criterion is not completely appropriate when it is applied to the differential protection for the converter transformer. According to the investigation of the characteristic of the transformer core, there exists a time difference between the sudden change of phase voltage and the emergence of differential current. Therefore, a novel criterion utilizing the time difference between the superimposed phase voltage and differential current to distinguish between the internal faults and energizations of the converter transformer is proposed. The feasibility and effectiveness of the proposed criterion are validated with numerous EMTDC based simulation tests. KEY WORDS: high voltage direct current (HVDC); converter transformer; differential protection;2nd order harmonic restraint criterion; magnetizing inrush; time-difference criterion 摘要：在高压直流(high voltage direct current，HVDC)输电系统中，受铁心饱和及交直流场各种滤波器影响，相比常规 基金项目：国家自然科学基金项目(50777024)；新世纪优秀人才支持计划项目(NCET-07-0325)。 Project Supported by National Natural Science Foundation of China (50777024)．变压器，换流变压器空载合闸时差动保护更容易误动，由于换流变压器工作环境的特殊性，在发生不对称故障时，可能在差动电流中存在较大的2次谐波，从而导致差动保护误制动。对换流变空载合闸和区内故障进行仿真分析，验证了2次谐波制动在HVDC系统变压器差动保护中确实有较大的局限性，同时具有误动和拒动的可能。经分析，由于变压器的铁心进入饱和需要一定时间，励磁涌流引起的虚假差动电流突变量出现时刻要比相电压突变量的出现时刻滞后一个时间差。据此，提出基于相电压突变量和差动电流突变量出现时差的变压器差动保护判据，运用该判据对各种换流变压器区内故障和励磁涌流进行判别。通过EMTDC进行了大量的仿真试验，结果验证了该判据的可行性和有效性。 关键词：高压直流；换流变压器；差动保护；2次谐波制动判据；励磁涌流；时差法判据 0 引言 高压直流输电由于具备交流输电所不能比拟的优点和特殊性，因而在电力系统中逐渐得到广泛的应用。作为换流站的主要设备，换流变压器的作用是很重要的，而其保护对整个系统的正常工作也是及其重要的。 长期以来，变压器差动保护的矛盾主要集中在鉴别励磁涌流和内部故障上。在变压器差动保护中，涌流往往会引起保护误动；为防止差动保护误动，目前多采用2次谐波制动原理[1-12]，这样能有效区分励磁涌流和故障差动电流。然而，即使换流变压器保护系统采用的保护装置设有2次谐波制动功能，在对换流变压器充电瞬间，因励磁涌流导致差动保护误动的事件时有发生，如2007 年1 月28 日，天广直流输电系统复电时，将极1 由备用状态操作至闭锁状态过程中，合上换流变压器交流侧开
主变压器差动保护动作的原因及处理示范文本
主变压器差动保护动作的原因及处理示范文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月
主变压器差动保护动作的原因及处理示 范文本 使用指引：此操作规程资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 主变压器差动保护动作跳闸的原因是： （1）主变压器及其套管引出线发生短路故障。 （2）保护二次线发生故障。 （3）电流互感器短路或开路。 （4）主变压器内部故障。 处理的原则是： （1）检查主变压器外部套管及引线有无故障痕迹和异 常现象。 （2）如经过第（1）项检查，未发现异常，但本站 （所）曾有直流不稳定接地隐患或曾带直流接地运行，则 考虑是否有直流两点接地故障。如果有，则应及时消除短
路点，然后对变压器重新送电。 （3）如果进行第（2）项检查，未发现直流接地故障，但出口中间继电器线圈两端有电压，同时差动继电器接点均已返回，则可能是差动跳闸回路和保护二次线短路所致，应及时消除短路点，然后试送电。 （4）检查高低压电流互感器有无开路或接触不良现象，发现问题及时处理，然后向变压器恢复送电。 （5）如果上述检查未发现故障或异常，则可初步判断为变压器内部故障，应停止运行，等待试验；如果是引出线故障，则应及时更换引出线。 （6）如果差动保护和瓦斯保护同时动作跳闸，应首先判断为变压器内部故障，按重瓦斯保护动作处理。 请在此位置输入品牌名/标语/slogan Please Enter The Brand Name / Slogan / Slogan In This Position, Such As Foonsion
高压电机差动保护动作的几种原因
咼压电机差动保护动作的几种原因 时间：2016/1/30 点击数：526 高压电机在运行过程中特别是改造初次投产时会因接线不正确、变比选择不匹配及其他疏漏，引起电机、 变压器差动保护动作，这些问题如不能及时、准确的处理，便会影响到油气生产。我们在实践中找到了很多解决此类问题的办法，供大家共享。 1电机差动保护动作原因分析 1.1已经投产运行中的电机 已经投产运行的电机当岀现差动保护动作时，大都不是因为接线错误了，而是因为电机、电缆或保护装置岀现了问题。解决办法：对电机差动保护的定值和动作值进行比对，就能大致判断岀故障的主要原因并决定先对那些设备进行检查。一般来说，依次对电机、电缆进行绝缘测试、直阻测试，对差动回路包括电流互感器进行测试，检查是否有异常，对保护装置进行检查，也可分班同时进行检查。根据我们的经验，主要是电机内部短路、电缆短路特别是有中间接头的地方以及 CT和二次回路的问题。 投产后的电机也会因外界因素或运行方式的改变，造成电机差动保护动作。我单位卫二变电所就出现了这 种问题。卫二变高压622注水电机在正常运行时，由于给2号主变充电，造成622注水电机差动保护动作。 这个看似没有关联的操作却引起了差动保护动作。后经分析、查找、试验，发现差动电流互感器开关侧其 二次线错接在了测量级上，其电机两侧CT的特性不一致。当给 2号35kV主变充电时就会有直流分量和 谐波串到6kV电机保护回路中（具体分析不在这里赘述），造成差流过大（动作值 1.6A左右，动作整定 值1.02A ）。更改后，再次启动电机并用钱形电流表（4只表）检测二次回路，其差流正常，保护不再误 动。 2改造或新设备第一次投产时，电机差动保护动作原因分析 由于安装人员技术水平不高或是粗心或是对设备了解不够、理解偏差，对电机、保护装置改造后或是新设 备第一次投产试运行时，往往会岀现差动保护动作的现象。下面就介绍我供电服务中心所管辖的变电所岀现过的几种情况。 ⑴郭村变624高压注水电机改造后，几乎每次启动都会出现差动保护动作（动作值 6.2A-7.2A。动作整定 值5.2A ）。对装置的参数整定，CT的极性、接线进行反复检查均没问题，电机试验也正常。后来确认， 由于电机距离开关柜较远（1000m ），电机中心点CT的带负载能力不够，从而在电机直接启动时（启动电流是额定电流的4-6倍）造成差流岀现。测量电动机尾端到开关柜保护装置的接线直阻为 3.5欧，CT带 负载能力为2.2欧。我们从厂家制造了两只专用CT，二次绕组都制成保护级且变比相同，把其副边串接起 来，在不改变变比的情况下，提升了带负载能力。改造后正常。 ⑵郭村变624电机再次改造后，第一次试运行出现了差动速断跳闸，动作值30.2A，动作整定值21.7A。我们对电机、电缆、CT变比、极性及二次回路进行了检查，都没有问题。对差速的动作值与动作整定值进行比对分析，不该是电机差动CT极性接反（相角差180度），接反后其动作值应在 42A以上，更像是差 动回路或一次回路相序不对，其动作电流肯定大于 21.7A，一般小于42A。其动作值与启动电流 258 2015年9月下 的大小成正比，也可以每次启动时，用四只钳形电流表测得数据，再根据余玄定理大致算岀来理想状态下
继电保护事故案例动作分析研究
继电保护事故案例动作分析研究 发表时间：2016-11-07T14:20:21.113Z 来源：《电力设备》2016年第15期作者：张作宇李真娣[导读] 继电保护在保障电力系统可靠运行发挥着及其重要的作用。 （1国网银川供电公司宁夏银川 750011；2 北京交通大学电气工程学院北京市 100081）摘要：继电保护在保障电力系统可靠运行发挥着及其重要的作用，事故的准确快速的切除，有效保证了电力系统大安全稳定，误动和拒动都将导致事故扩大，造成严重后果。本文列举几个范例，对范例进行分析研究，提出可靠解决方案。 关键字：继电保护；电力系统；事故；分析；研究 一、事件简述 2010年7月27日20点24分，35kV A变电站10kV出线#613发生相间短路故障，#613过流保护启动，计时达0.6s后正确动作跳闸，随后#1主变差动保护动作（动作相B相，差动电流3.19A，其余两相出现较大差流，A相约3A，C相约1.5A），跳开#301和#601开关。故障前#1主变带#613、#614两条出线运行。 该站35kV#1主变配备深圳南瑞ISA387差动保护，动作值设定为启动电流1.7A，比率系数0.3。 二、差动保护动作原因分析 #1主变差动保护动作后工作人员到现场对一次设备、保护装置和二次回路进行了详细的检查，未见异常。测试高低压侧二次电流回路绝缘均合格（>10M），没有多点接地现象；根据装置的事件记录可判断电流回路未发生断线（保护动作时高低压侧电流采样正常）；保护新投时带负荷试验正确，且区外故障未切除时差动保护未误动，说明电流回路的变比和极性正确；保护装置采样正确，差流计算正确，动作逻辑正确；装置的定值与定值通知单一致。因此可排除二次误接线、绝缘降低、反措不完善、装置故障等因素引起差动动作。 根据#613保护动作过程以及#613保护与差动保护动作时间可以判定，差动保护不是在区外故障时动作，而是在区外故障切除后动作。 区外故障切除时，流过#1主变的电流突然减小到额定负荷电流以下，负荷电流只剩下#614电流。此暂态过程将产生大量的谐波分量和直流分量，这些谐波分量和直流分量的存在，在两侧电流互感器（TA）暂态特性有差异时两侧TA二次电流之间的幅值和相位差会发生变化，从而在差动元件中产生差流；两侧TA二次回路时间常数不同，会使一次电流变化及断流时，二次回路中电流变化速度和持续时间不同，令差动元件产生差流。两侧TA暂态特性及二次回路差异越大，差流值就越大，且持续时间越长。同时，流过变压器的电流较小，主要是#614的负荷电流，差动元件的制动电流较小。此外，为了防止轻微故障时保护拒动，差动元件的启动电流（1.7A）和比率系数（0.3）整定值较低，拐点电流（5.67A）较大，差电流为3.19A时，需制动电流大于10.63A才能保证差动元件不动作，如下图所示。在这些因素的共同作用下，差动元件达到了动作条件，出口跳闸。 三、整改措施及建议 为了躲过区外故障切除后的暂态过程对变压器差动保护的影响，各保护厂家提出了不同的解决方案，但主要都是通过改善制动曲线来提高可靠性，没有可靠识别区外故障切除后的暂态过程特征量的方案。因此，完全依靠保护装置尚不能可靠防止此类事件的发生。 考虑到区外故障切除后的暂态过程对变压器差动保护的影响方式，结合鹿角变电站的实际情况，为了提高差动保护的可靠性，可以从以下方面着手。 1、更换#1主变高低压两侧TA，使其满足如下条件，以减小区外故障切除后差动元件中的差电流： （1）差动保护两侧TA同型，短路电流倍数相近 （2）两侧TA的二次负荷与相应侧TA的容量成比例（大容量接大的二次负荷） （3）在短路电流倍数、TA容量、二次负荷的设计选型上留有足够余量 （4）两侧TA伏安特性曲线相近 （5）使用制造质量优良，性能稳定的TA 2、适当提高差动保护的启动电流和比率系数，改善制动曲线，改变动作区的范围。根据ISA387保护的差动元件动作特性，提高比率系数后拐点电流也随之降低。如下图所示，阴影区域由动作区变成了制动区。 四、案例二事故分析 2007年8月5日某220kV变电站10kV新生4号线光纤分相电流差动保护动作，开关跳闸，重合失败，经巡线人员检查，故障点不在本线路内，保护人员检查两侧保护装置、模拟区内外故障保护均反应正确。 要点分析：在CT回路验收试验中，一定要核对好所使用绕组的准确级，否则对于距离、过流等保护将拒动，对于线路纵差、主变差动等电流差动保护将误动作。 原因：1、电厂侧保护人员错误将计量CT绕组接入保护回路，故障时两侧电流不一致产生差流，是新生4号线纵差保护动作的主要原因。 2、电厂侧新联线保护使用电磁型保护，动作速度相对微机保护慢，不能及时切除故障，是新生4号线纵差保护动作的主要原因。 解决方案：对电流互感器的绕组准确级要做好确认，保证绕组的准确级与用途一致，防止此类事故发生。 五、案例三事故分析 2011年5月2日,雷雨天气（系统容易发生单线接地），某66kV变电站1号主变差动保护动作，主一、二次开关跳闸。保护人员到达现场后调取差动保护信息，并检查CT回路接线及绕组使用均正确，同时发现10kV嘎岔线在同一时刻有保护动作信息，但未跳闸，检查保护及CT回路、开关机构均正常。 原因：由于高压电缆头制作不好，在系统单相接地时，非故障相电压升高容易造成电缆绝缘击穿，从而导致开关拒动。 解决方案：对电缆工艺做好确认，保证电缆头的制作符合规范要求，防止此类事故发生。 参考文献 [1]、王晓蕾耿锋涛；浅析现阶段电力继电保护及故障诊断的一般技术[J] 科技创新导报；2012(21)
母差保护的工作原理
母差保护的工作原理、保护范围 来源：电力网时间：2007-12-19 责任编辑：葛红波母线保护装置是正确迅速切除母线故障的重要设施,它的拒动和误动都将给电力系统带来严重危害.母线倒闸操作是电力系统最常见也是最典型的操作,因其连接元件多,操作工作量大,对运行人员的综合操作技能也提出了较高的要求.基于一次设备的客观实在性,运行人员对一次设备误操作所带来的危害都有一个直接的较全面的感性认识. 但对母线差动保护在倒闸操作过程中进行的一些切换、投退操作则往往认识模糊. 1 母线差动保护范围是否是确定的,保护对象是否是不变的 通常讲的差动保护包含了母线差动保护、变压器差动保护、发电机差动保护和线路差动保护.实现差动保护的基本原则是一致的,即各侧或各元件的电流互感器,按差接法接线,正常运行以及保护范围以外故障时,差电流等于零,保护范围内故障时差电流等于故障电流,差动继电器的动作电流按躲开外部故障时产生的最大不平衡电流计算整定. 但也应该十分清楚,母线差动保护与变压器差动保护、发电机差动保护又有很大的不同:即母线的主结线方式会随母线的倒闸操作而改变运行方式,如双母线改为单母线运行,双母线并列运行改为双母线分段并列运行,母线元件(如线路、变压器、发电机等)可以从这一段母线倒换到另一段母线等等.换句话说,母线差动保护的范围会随母线倒闸操作的进行、母线运行方式的改变而变化(扩大或缩小),母线差动保护的对象也可以由于母线元件的倒换操作而改变(增加或减少).忽视了这一点,在进行母线倒闸操作时,对母线差动保护的一些必要的切换投退操作肯定就认识模糊、甚至趋于盲目了. 2 母线倒闸操作时是否须将母线差动保护退出“在进行倒闸操作时须将母线差动保护退出”是错误的,之所以产生这种错误认识,是因一些运行人员曾看到过,甚至在母线倒闸操作时发生过母线差动保护误动,但其根本原因是对母线差动保护缺乏正确认识.母线倒闸操作如严格按照规定进行,即并、解列时的等电位操作,尽量减少操作隔离开关时的电位差,严禁母线电压互感器二次侧反充电,充分考虑母线差动保护非选择性开关的拉、合及低电压闭锁母线差动保护压板的切换等等,是不会引起母线差动保护误动的.因此,在倒母线的过程中,母线差动保护的工作原理如不遭到破坏,一般应投入运行.根据历年统计资料看,因误操作引起母线短路事故,几率还很高.尽管近几年为防止误操作在变电站、发电厂的一次、二次设备上安装了五防闭锁装置,但一些运行人员违规使用万能钥匙走错间隔、误合、误拉仍时有发生.这就使在母线倒闸操作时,保持母线差动保护投入有着极其重要的现实意义.投入母线差动保护倒母线,可以在万一发生误操作造成母线短路时,由保护装置动作,切除故障,从而避免事故的进一步扩大,防止设备严重损坏、系统失去稳定或发生人身伤亡事故. 事实上,与其说母线倒闸操作容易引起母线差动保护误动,倒不如说,母线倒闸操作常常会使母线差动保护失去选择性而误切非故障母线. 3 母线倒闸操作后,是否要将母线差动保护的非选择性开关合入，实际工作中一些运行人员片面地认为,母线倒闸操作会使母线差动保护失去选择性,故在操作完成后,合入母线差动保护的非选择性开关.产生这一认识误区的根源在于他们不明白母线差动保护装置中设置这一非选择性开关的目的. 母线保护有多种类型,不同类型的母线保护其实现保护的工作原理
光纤差动保护动作原因分析
关于线路光纤差动保护误动的原因分析 1、摘要 2014年5月30日晚22：57分，在内蒙杭锦旗源丰生物热电厂，发生两条线路光纤差动保护动作跳闸事故；后经调度同意恢复线路供电，在操作1#主变进行冲击合闸时，本条线路光纤差动保护动作跳闸，经检查1#主变没有任何故障，申请调度令再次恢复供电，调度同意并仅限最后一次恢复供电，当又一次次操作1#主变进行冲击合闸时，本条线路光纤差动保护动作跳闸。至此，不能正常运行。 2、基本概况及事故发生经过 内蒙杭锦旗源丰生物热电厂有两台发电机变压器组，主变高压侧为35KV系统，两路进线由上级220KV变电站引来，两路进线之间有母联开关，启动备用变压器由Ⅰ段母线供电。由于两路进线在上级变电站为同段母线输送，所以正常运行时母联合环，两台机组并列运行。听当值运行人员讲，5月30日晚22:08分，事故发生之前系统报出过TV断线、零序过压、主变过负荷故障，并且C相系统电压均为零的状况，即刻到35KV配电室巡视，最终发现在Ⅱ段主变出线柜跟前闻见焦糊味。当即汇报调度采取措施，申请调度断开35KV母联开关310，保证Ⅰ段发电机变压器组正常运行。然后意在使Ⅱ段发电机变压器组退出运行，以便检查Ⅱ段主变出线柜焦糊味的来源情况。结果在间隔50分钟后，当晚22:57分左右，2#主变差动保护动作,跳开高低压侧开关,发电机解列.Ⅰ段、Ⅱ段线路光纤差动保护莫名其秒的同时动作跳闸，1#主变高低压侧开关紧跟着也跳闸,造成全厂停电事故。
上述情况发生后，向调度汇报，申请恢复线路供电，以保厂用系统不失电安全运行。调度要求自行检查故障后在送电,在晚上23:50分,检查出2#主变出线柜C相CT接地烧毁,后向调度汇报并经调度同意恢复了供电。厂用电所带设备运转正常后，计划启动Ⅰ段发电机变压器组,调度同意.在3:49分,操作1#主变冲击合闸时，本条线路光纤差动保护动作跳闸，同时向调度汇报。在检查1#主变没有任何故障后，申请调度令,恢复杭源一回线供电.调度同意并仅限最后一次恢复供电, 4:52分, 操作1#主变冲击合闸时, 本条线路光纤差动保护再次动作跳闸,11:33分申请调度恢复本厂厂用电系统,经调度同意,在11:39分恢复了厂用电系统. 根据其它运行人员反映，在此次事故之前，也有光纤差动保护动作跳闸的事情发生，而且不只一次。并且奇怪的是，在两台机组并列运行时，想让两台机组分段运行。在分断联络开关时，线路光纤差动保护也会同时动作跳闸,两条线路全部失电。或是正常操作断开一条线路时,也会使另一条线路光纤差动保护动作跳闸，说明光纤差动保护动作非常不可靠,存在着巨大引患. 3、光纤差动保护误动的原因分析 经过认真检查,2#主变出线柜C相CT接地烧毁（一次对二次及地绝缘为零）,B相CT也有严重拉弧现象,C相CT二次侧也有拉弧过的痕迹.A、B、C相CT一次触头螺丝没有紧死，有不同程度的虚接现象。必须重新更换CT.这也说明相关装置报出TV断线、零序过压、主变过负荷故障的原因所在, C相CT接地并存在严重拉弧现象,那么 C相系