变电站主变差动保护动作故障分析_刘爱兵
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35kV主变差动保护误动作事故分析【摘要】文章介绍了35kV上马变电站10kV线路故障引起1#主变差动保护误动作跳闸事故,通过调阅现场保护装置事故记录、审查设备定值计算、保护装置特性试验、主变压器差动回路二次接线及电流互感器进行了全面的分析,指出了保护动作的原因并采取了纠正措施,保证了电网的安全稳定可靠运行。
【关键词】变压器;差动保护;误动;CT饱和;分析35kV上马变电站发生一起由于10kV上水线线路三相金属性短路,10kV上水线瞬时电流速断保护动作跳闸,1#主变差动保护误动作出口,分别跳开1#主变高、低压侧开关,造成了全站停电的事故。
1.事故经过35kV上马变电站事故时接线如下图所示。
2012年5月2日16时14分46秒,10kV上水线线路发生近端三相金属性短路,10kV上水线671开关线路保护装置瞬时电流速断保护动作跳闸,同时1#主变差动保护装置差动保护动作跳闸,分别跳开1#主变高、低压侧开关的差动保护误动作跳闸事故。
2.现场检查情况2.1 10kV上水线671开关线路保护动作报告(CT变比:250/5)瞬时电流速断保护动作2012年5月2日16时14分46秒476C:63.73A 00085msA:65.42A 00085msIc:55.36A2.2 1#主变差动保护动作报告(CT变比:高压侧300/5、低压侧500/5)比率差动动作ABC2012年5月2日16时14分46秒489Idb:18.69A录波:T00018 R00083(16时14分46秒477开始)2.3 正常时差动保护差流及配置(1)差流值I1a=0.61A I1b=0.59A I1c=0.58AI3a=1.35A I3b=1.25A I3c=1.27AIda=0.02A Idb=0.02A Idc=0.04A(2)主变差动单元箱内配置项条目:主接线:Y/Y/△-11调整系数:第一侧:1第二侧:0.00001第三侧0.82478通过比对以上数据,上水线671开关瞬时电流速断保护动作时间早于1#主变差动保护动作时间13毫秒,上水线671开关保护属正确动作。
差动保护故障分析摘要:变压器是变电站设备的主要组成,在电力系统中大量使用,变压器的差动保护属于变电站主保护,在发生故障时将对供电的可靠性与系统正常运行造成严重后果。
因此,无论是哪种原因造成的保护误动,都需要仔细分析,找出根源,进而保证系统与设备得以安全运行。
关键词:差动保护;案例;故障分析变压器作为电力网络中重要的电压变换设备,变压器故障对于电力供电的影响十分巨大,对于变压器的保护也有很多,其中《继电保护和安全自动装置技术规范GB14285-2006》要求电压在10kV以上、容量在10MVA及以上的变压器,采用差动保护。
对于电压为10kV的重要变压器,当电流速断保护灵敏度不符合要求时也可采用差动保护。
差动保护作为变压器保护的主保护应用十分广泛,且灵敏度高,动作快速。
1变压器差动保护1.1变压器差动保护原理差动保护作为变压器的主保护主要防止变压器内部故障,采用基尔霍夫电流定理中节点电流法作为工作原理,将变压器等效为一个节点,同一时刻,流进节点电流和流出节点电流相同。
即变压器在正常运行状况下平衡之后流进的电流和流出的电流相等,此时差动电流等于零,保护可靠不动作。
当变压器正常工作或区外故障时,流入变压器的电流与流出电流(平衡后电流)相等,若电流互感器极性正确,计算差流为零,差动保护不动作;当变压器内部故障或区外故障时,则流入变压器的电流与流出电流不相等,当两者差流值超过整定值时,主变差动保护动作。
1.2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。
1.3变压器差动保护跳闸原因(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1.4变压器差动保护特性(1)比率差动保护的动作特性。
沅陵县供电公司110kV沃溪变#2主变差动保护动作分析报告一、事件经过2015年4月4日天气小雨、有风、无雷,现场环境温度15℃,环境湿度90%。
22时07分13秒161毫秒,35kV沃怡线414电流I段保护动作跳开414断路器,22时07分13秒186毫秒110kV 沃溪变#2主变差动保护动作,跳开500、420断路器,110kV沃溪变#2主变失压。
二、基本情况一)保护动作前运行方式:110kV五沃线506断路器带110kV I、II母及500断路器运行,凉沃线504断路器处于热备用;#1主变210带6kVI、II母运行,220处于热备用;#2主变420带35kV I、Ⅱ母线运行,410处于热备用。
二)处理经过4月4日23:35分,变电检修班赶至沃溪变,对沃怡线开关柜内设备、#2主变及差动保护范围内设备进行外观检查无异常,但沃怡线414出线至线路杆电缆A、B、C三相已烧毁(火势被运行人员扑灭),#2主变中压侧4203电缆B相绝缘击穿(图1)。
因现场下雨#2主变未进行试验,沃溪变由#1主变带35kV及6kV 负荷运行。
4月6日变电检修人员对#2主变进行直流电阻测试合格,主变绝缘电阻、介损、泄露等试验因天下小雨,空气湿度远超80%而不具参照性,邀请变电检修所对#2主变进行绕组变形、短路阻抗等试验合格,6日晚将#2主变取油样送检,7日得出油样色谱分析合格结论。
考虑天气一直下雨,且用户有增大用电负荷需求,经市公司变压器专责同意将#2主变送电,#2主变带6kVI、II母,#1主变带35kVI、II母运行正常,#2主变运行24小时后取油样送检色谱。
图1:沃溪变#2主变中压侧电缆B相绝缘被击穿图2:#2主变差动保护故障录波图三)保护动作信息:1、35kV沃怡线线路保护装置信息2015年4月4日22:07:13 161 保护启动15ms 过流I段动作最大相电流故障相别AN25ms HWJ 分2、#2主变差动保护动作信息2015年4月4日22:07:13 186 差动保护启动18ms差动保护动作时间:20msA相差流:B相差流:C相差流:3、消弧线圈装置动作信息:检修人员查阅消弧线圈二次装置历史动作信息,4月4日当天35kV系统曾有4次接地(经查接地线路为35kV414沃怡线,属用户线路,每次均不超过1分钟,最长48秒,最短2秒),且消弧线圈二次装置接地补偿数据异常,装置不能有效正确动作,导致系统单相接地时产生弧光接地过电压,是导致#2主变中压侧B相电缆绝缘击穿最主要原因。
35kV变电站主变差动保护动作的分析与处理摘要:本文通过对上海大屯能源股份有限公司姚桥煤矿东风井35KV变电站变压器差动保护动作报告的分析,从中找出故障所在,并在较为详尽的分析基础上作出正确的处理措施。
关键词:变压器差动保护;误动作;CT绕组;饱和;分析Abstract: Based on the analysis on the Dongfeng Coal Mine Shanghai Datun Energy Resources Co. Yaoqiao well 35KV substation transformer differential protection action report, find out the fault lies, and make a more detailed analysis on the basis of the correct measures to deal with.Key words: transformer differential protection; malfunction; CT winding; saturation; analysis中图分类号:TM411+.4 文献标识码:A 文章编号:0引言变压器的差动保护是变压器的主保护,是按循环电流原理装设的,主要用来保护双绕组或三绕组变压器绕组内部及其引出线上发生的各种相间短路故障,同时也可以用来保护变压器单相匝间短路故障,差动保护在正常运行和外部故障时不应该动作。
姚桥煤矿东风井35KV变电站自投运以来,发生2次由于外部故障导致#1、2主变差动保护动作的情况,严重威胁着煤矿供电安全。
原因分析该变电站#1、2主变的接线组别均为Y/△-11,容量为3.15KV A,Ie1为1.73A,Ie2为2.88A,高压侧CT变比为150/5,低压侧CT变比为500/5。
通过调取微机保护故障报告,数据分析:1.1 1#主变查看“故障录波数据”,波形如下:图1图2从波形上看,应该是穿越性故障,可能是6kV出线故障,低压侧电流的波形很正常,但高压侧电流的波形在故障发生时波形出现了严重的畸变。
35KV变电站主变差动保护动作分析摘要:介绍变压器差动保护动作原因并进行分析,针对出现的问题给出了处理方法,并通过实际案例进行分析说明。
关键词:差动保护;动作;分析;处理35KV运行变电站系统中,差动保护是变压器的主要保护,应满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求,它的工作情况好坏对变压器的正常运行关系极大。
但因其结构复杂,接线繁琐,安装及检修改造过程中很有可能留下隐患,在设计、施工及以后的检修改造过程中,必须严格按照规程要求,认真分析,把好每一个技术关,确保TA型号、变比、二次线及二次电流接地方式等方面正确,杜绝差动保护误动作事故的发生。
变压器差动保护的范围是构成变压器差动保护的电流互感器之间的电气设备、以及连接这些设备的导线。
由于差动保护对保护区外故障不会动作,因此差动保护不需要与保护区外相邻元件保护在动作值和动作时限上相互配合,所以在区内故障时,可以瞬时动作。
差动保护是反映被保护元件两侧电流差而动作的保护装置。
差动保护是保护变压器的内部短路故障,电流互感器安装在变压器的两侧,在正常负荷情况或外部发生短路时,流入差动继电器的电流为不平衡电流,在适当选择好两侧电流互感器的变比和接线方式的条件下,该不平衡电流值很小,并小于差动保护的动作电流,故保护不动作;在变压器内部发生短路时,流入的电流大于差动保护的动作电流,差动保护动作于跳闸。
由于变压器一二次电流、电压大小不同、相位不同,电流互感器特性差异,电源侧有励磁涌流,都将造成不平衡电流,因此必须采用相应措施消除不平衡电流的影响。
变压器差动保护在选择TA变比时,可在原常规计算的基础上,根据经验适当增大1至2档,即适当的选大变比的TA,这样可以降低短路电流倍数,减少差动回路中产生的不平衡电流,有效削弱励磁涌流,提高差动保护的灵敏度。
这对避免保护区外故障,防止变压器差动保护误动作不失为较有效的方法。
TA型号及变比的正确选择是保证差动保护动作可靠性的基础。
浅析某变压器差动保护动作原因及对策发布时间:2021-01-28T11:47:55.453Z 来源:《中国电业》2020年28期作者:陈桂香[导读] 某电站110KV送出线路因雷击引起#1主变比率差动保护动作跳闸,陈桂香资兴市浙江水电站湖南省 423400概述:某电站110KV送出线路因雷击引起#1主变比率差动保护动作跳闸,导致运行中#1、2、3机组甩满负荷紧急停机。
差动保护是在变压器内部发生故障时,才动作跳闸切断变压器两端电源,从而达到保护变压器的目的,而变压器外部故障是不应该动作的。
且此时110kv 线路主后备保护均没有动作。
因此,这次因雷击引起变压器比率差动保护动作明显是误动。
应分析查找原因,避免类似事件再次发生。
关键词:电站变压器比率差动保护误动原因对策一、事件原因调查1、动作时间调查电站一次主接线图如图1所示。
事件发生前,电站#1、2、3机组和#1、2主变运行。
图1:电站主接线图经查,21:43:57:815ms时刻,110kv系统侧线路雷击故障,#2主变高压侧过流I段动作;21:44:05:504ms时刻,#1主变比例制动差动保护差流越限告警;21:44:12:204ms时刻,#1主变差动保护动作。
2、保护装置整定参数配合关系的调查a、主变零序保护与线路零序电流保护配合调查上表列出了#1、2主变零序电流保护与线路零序电流保护动作延时,可见#1、2主变零序电流保护动作延时偏长。
c、主变过流保护与线路TV断线开放过流保护配合调查#2主变过流I段二次值(A)上表列出了#1、2主变过流保护与线路TV断线开放过流保护动作延时,可见#1、2主变过流I段动作延时需要抬高一个台阶,取得与线路过流I段保护配合。
3、保护装置调查a、 110kV线路保护相间、接地距离保护I、II、III段在正向故障下正确动作,在反向故障下不动作;检查中发现零序过流保护漏投第IV段保护软压板,投入后,零序过电流I、II、III、IV段保护(带方向)在正向故障下正确动作,在反向故障下不动作;方向过流I、II、III段保护在正向故障下正确动作,在反向故障下不动作。
变电站主变差动保护误动原因分析发布时间:2022-04-19T11:23:19.238Z 来源:《中国电力企业管理》2022年1月作者:张伟[导读] 变电站主要功能是电力的传输和向各个站点之间的传输,其中一个不可缺失的重要组成部分就是主变压器。
整个电网的安全非常重要,主变压器的安全运行关系到整个电网的安全,始终影响着电网的安全经济运行,展示出非常重要的部分。
变压器差动保护在正常运行时发生的误动作跳闸故障,通过分析故障录波图和装置内部程序等信息,找到了该差动保护误动作跳闸原因,提出了针对该保护装置的设计改进措施和反事故措施,使得该差动保护的运行状态得以改善,至今未再出现误动作。
邹平县汇盛新材料科技有限公司张伟山东省滨州市邹平市 256200摘要:变电站主要功能是电力的传输和向各个站点之间的传输,其中一个不可缺失的重要组成部分就是主变压器。
整个电网的安全非常重要,主变压器的安全运行关系到整个电网的安全,始终影响着电网的安全经济运行,展示出非常重要的部分。
变压器差动保护在正常运行时发生的误动作跳闸故障,通过分析故障录波图和装置内部程序等信息,找到了该差动保护误动作跳闸原因,提出了针对该保护装置的设计改进措施和反事故措施,使得该差动保护的运行状态得以改善,至今未再出现误动作。
关键词:变电站;主变差动;保护误动引言变压器差动保护作为变压器内部故障的主保护之一,其保护范围包括变压器本身、电流互感器与变压器的引出线等,变压器保护误动作跳闸会严重影响供电可靠性,造成停电面积增大。
研究表明大多保护误动作是由于不平衡电流、回路故障、绝缘不良、电磁干扰等造成的,近年来对于跳闸事故的研究多集中在继电保护及自动装置外部回路上,对装置本身元件及回路故障少有涉及。
本文以一起主变压器(简称“主变”)保护装置无故障跳闸事故为例,深入研究保护装置内部原理,通过分析本次故障情况找到变压器保护误动作原因,并提出相应的整改措施。
1差动保护基本原理差动保护是利用基尔霍夫电流定理简称KCL的工作原理,把被保护的电气设备看成一个广义的结点,在正常时流入被保护的电气设备电流和流出的电流之和相等,差动电流为零。
主变差动保护动作的原因及对策分析黄胜【摘要】本文分析了主变压器差动保护动作跳闸的原因,针对变压器差动保护在设计、安装、整定过程中可能出现的各种问题,结合变压器差动保护原理,提出了带负荷测试的内容及分析、判断方法。
【关键词】带负荷测试;测试内容;测试数据分析0.引言差动保护原理简单、使用电气量单纯、保护范围明确、动作不需延时,一直用于变压器做主保护,其运行情况直接关系到变压器的安危。
下面就针对这些问题做些讨论。
1.变压器差动保护的简要原理差动保护是利用基尔霍夫电流定理工作的,当变压器正常工作或区外故障时,将其看作理想变压器,则流入变压器的电流和流出电流(折算后的电流)相等,差动继电器不动作。
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和的正比于故障点电流,差动继电器动作。
2.变压器差动保护带负荷测试的重要性变压器差动保护原理简单,但实现方式复杂,加上各种差动保护在实现方式细节上的各不相同,更增加了其在具体使用中的复杂性,使人为出错机率增大,正确动作率降低。
比如许继公司的微机变压器差动保护计算Y-△接线变压器Y型侧额定二次电流时不乘以,而南瑞公司的保护要乘以。
这些细小的差别,设计、安装、整定人员很容易疏忽、混淆,从而造成保护误动、拒动。
为了防范于未然,就必需在变压器差动保护投运时进行带负荷测试。
3.变压器差动保护带负荷测试内容要排除设计、安装、整定过程中的疏漏(如线接错、极性弄反、平衡系数算错等等),就要收集充足、完备的测试数据。
3.1差流(或差压)变压器差动保护是靠各侧CT二次电流和——差流——工作的,所以,差流(或差压)是差动保护带负荷测试的重要内容。
电流平衡补偿的差动继电器(如LCD-4、LFP-972、CST-31A型差动继电器),用钳形相位表或通过微机保护液晶显示屏依次测出A相、B相、C相差流,并记录;磁平衡补偿的差动继电器(如BCH-1、BCH-2、DCD-5型差动继电器),用0.5级交流电压表依次测出A相、B相、C相差压,并记录。
35kV某变电站主变差动保护误动原因分析与处理措施摘要:随着继电保护技术的飞速发展,传统电磁式保护已基本退出了历史舞台,但还有部分35kV变电站未进行综自改造,仍使用电磁式保护。
在历年运行中该类型差动保护多次出现误动情况,降低了变电站供电可靠性,影响了区域用户的连续供电,对企业安全生产造成了一定的影响。
关键词:35kV变电站、差动保护、差动继电器、误动一、概述35kV某变电站于1998年12月建成投运,单台主变运行,容量为5000kVA,35kV采用单母接线,单电源进线;10kV采用单母线分段,出线共8条,主供负荷为煤矿用电。
主变高压侧为DW17-35型多油断路器,保护TA型号为LRD-35,变比为150/5,低压侧采用ZN28A-10 型真空断路器,保护TA型号为LZZJ9-10Q,变比600/5。
35kV主变差动保护采用DCD-2G型差动继电器,高压侧过流保护采用DL-31型电流继电器;10kV线路保护采用珠海万利达公司生产的LPR-30C集成式保护装置,由于该变电站处于煤矿采空区,已出现明显地质沉降,电网规划将进行负荷转移后退出运行。
二、差动保护动作原因分析及处理措施(一)第一阶段差动保护误动原因分析及处理情况变电站投运初期,35kV1号主变在高峰负荷时差动保护动作,通过对35kV1号主变进行外观检查、高压试验,高压试验合格,主变无异常情况。
经现场分析,由于采用电磁式保护,未配置故障录波装置,无保护动作记录相关信息,通过高压试验结果,判断为主变差动保护误动作。
运行不久,35kV1号主变差动保护再次动作,同时伴随有10kV线路故障,对35kV1号主变进行外观检查、高压试验,高压试验合格,主变无异常情况。
经现场对二次回路进行检查,发现35kV侧TA极性接反,当变压器正常运行时,流入差动回路的电流变成和电流,即I=I1+I2,在该情况下,差动继电器的动作电流为12A,流入差动回路的电流达到动作值,在变压器达到额定容量时,差动回路电流计算如下:;;该值小于差动继电器的动作电流,在有线路发生故障时,差动回路的电流达到动作值,从而造成35kV1号主变差动保护误动作。
主变差动保护误跳闸事件分析摘要:近年来,随着国家对可再生能源政策的支持,生物质发电企业数量不断增加,赶工期、赶进度给生物质发电企业安全运行带来不少隐患及压力。
特别是基建现场存在着电流互感器二次组别接线错误,运行设备难以把控,安全风险较大,事故处理难等一系列新情况,任一基建环节的疏忽都可能构成发电企业的重大安全隐患,甚至引发电网事故。
关键词:主变差动保护;误跳闸下面通过对一起主变差动保护误跳闸事件进行分析,找出误动作的原因,提出解决措施,为继电保护专业提供借鉴。
1 设备概况某生物质发电企业35 k V升压变1台,发电机出口直接连接,10 k V厂用电源取自发电机出口。
1号主变保护装置型号为许继电气WBH821/R1,版本号V2.75,比率制动式差动保护是变压器的主保护,能反映变压器内部相间短路故障、高压侧单相接地短路及匝间层间短路故障,同时采用二次谐波制动原理,用以躲过变压器空投时励磁涌流造成的保护误动。
2 故障简介2021-09-12T14:00左右,生物质发电厂遇到狂风暴雨恶劣天气,造成了发电厂35KV线路相间过流Ⅱ段动作跳闸、主变比率差动C相保护动作,发电机出口开关、10KV厂用I段分支开关跳闸。
3 现场检查对电气主系统进行检查,对主控室后台机所显示数据进行查看,35 k V线路动作记录显示:相间过电流Ⅱ段跳闸,Ia=23 A,Ic=25A(过流Ⅱ段定值:18.2A,0.2 s),保护动作正确。
检查主变保护屏差动保护装置,报告记录显示:比率差动C相动作,其中高压侧电流:Iah=10.64 A,Ibh=15.91 A,Ich=8.91 A;低压侧电流:Ial=16.41A,Ibl=15.07 A,Icl=2.02 A。
相差动启动电流、制动电流:Iopa=10.3A,Irea=29.96 A;Iopb=8.39 A,Ireb=27.86 A;Iopc=2.14 A,Irec=3.16 A。
主变差动保护定值:最小动作电流2.06 A,最小制动电流3.3 A,比率制动系数K为0.5,差动平衡系数2.076。
35kV接地故障引起主变差动保护动作的分析摘要:针对一起110kV变电站主变差动保护动作的分析,通过故障波形并辅之以电流回路图分析,展现故障全过程,最终确定故障点。
为不接地系统下主变差动保护异常动作提供经验参考。
关键词:主变、差动保护、动作分析、故障录波前言变压器作为电力系统中的主要元件,承担着改变电压、传递电能的使命,是保障电网安全、稳定运行的基础。
其运作的可靠性关乎变电站的整体安全,一旦出现故障,将严重影响供电可靠性和电网稳定性。
变压器差动保护作为保护变压器本体的主保护,为保障变压器设备安全、电网安全发挥着重要作用。
本文结合一起主变差动保护动作的案例,通过检查现场的电力一、二次设备和故障录波,分析变压器差动保护跳闸的原因,为类似事故提供参考与借鉴。
1 故障经过2019年10月15日13时28分,110kV 蓝口站#2主变差动保护动作,#2主变变高1102开关、变中302开关发生跳闸。
事故前,110kV蓝口站#1、#2主变变高并列运行,#1变变高、变低在运行,变中热备用,#1变带10kV全部负荷;#2变变高、变中在运行,变低热备用,#2变带35kV全部负荷,如图1所示。
图1 110kV蓝口站事故前运行方式2 现场初步检查事故发生后,当值调度立马通知相关运维单位,组织运维人员到现场检查一、二次设备状态,分析动作原因,查找故障点。
运维人员到现场后发现#2主变变中302开关A相有明显故障点,#2主变保护及操作箱运行灯正常,动作值达到相关定值。
2.1 一次设备检查情况现场检查#2主变变中302开关A相真空断路器本体,发现下端支持瓷套和上端灭弧室瓷套外观完好无异常,位于中间的支架即上下瓷套连接部分孔封板已脱落,支持瓷套内部的CT绝缘脂从此处喷出,可见场地存在绝缘脂散落现象,B、C两相真空断路器本体整体外观均完好。
2.2 二次设备检查情况(1)#2主变差动保护“运行”绿灯常亮,表示装置运行正常。
保护动作红灯常亮,表示#2主变保护动作。
110kv变电站主变压器差动保护动作原因分析及相关对策探讨摘要:本文旨在通过对110kv变电站主变压器差动保护动作原因分析,探知差动保护的基本要素,明确最重要的条件,以及此方面存在的规律。
针对变压器差动保护动作分析,我们提出了相应的改进措施,希望对完善变压器的正常运行与维护起到参考作用。
关键词:变压器;110kv变电站;差动保护;原因;对策变压器是变电站设备的主要组成,在电力系统中大量使用,变压器的差动保护属于变电站主保护,在发生故障时将对供电的可靠性与系统正常运行造成严重后果。
因此,无论是哪种原因造成的保护误动,都需要仔细分析,找出根源,进而保证系统与设备得以安全运行。
一、差动保护动作原理以WBH -100系列为例,这一系列遵循的基本原理是差动原理,WBH -100微机的电流保护从整体上是为拥有比率的制动、具有二次谐波的制动保护和更高次的谐波分相的电流之差动系统[1]。
在 WBH -100这个系统中,变电站的差动保护反映的接线图如下图1、图2所示。
变压器差动保护范围包括变压器各侧电流互感器之间的一次电气部分,反映故障通常有:变压器引出线与内部线圈之间短路、大电流接地系统中线圈与引出线接地故障、严重的线圈层间短路故障等。
上图中用Y,D11两种接线举例子,把流入变压器的电流当成正方向,变压器差动保护中的电流!d是几侧的电流相量相加的模,作为制动的电流!s是各侧电流的相量模的相加值。
WBH100的差动保护所显示的可以代表的动作曲线在这里就不呈现图示了,我们可以分析动作特性曲线,由于流入一端差动保护外两侧的电流拥有三十的相位差,因此当需要发生差动保护时,需对两侧所测到的电流施以合适的矢量变换。
二、变压器差动保护常见情况(1)新建变电站差动保护误动:造成原因主要有数定值转折不合理与接线错误形成差流点。
例如进行保护定值的计算基于以往的经验设定,取差动定值5-6IE,这就导致变压器出现误跳;变压器任何一侧电流互感器顺序错乱就将形成差电流,引起变压器差动保护误动[2]。
35kV变电站差动保护动作原因分析及处理摘要:本文对35kV拖不卡变电站差动保护动作故障原因进行深入分析,找到本次故障的根本原因是电流互感器一次侧绝缘击穿。
为防止同类故障的发生,提出此类35kV变电站运行过程中,应当采取的管理和技术措施;并通过此次跳闸事故的分析和处理,为以后的变电站安全运行提供借鉴。
关键词:绝缘击穿;差动保护;母线过电压;运行方式(一)情况说明1、35kV拖布卡变事件前运行方式:35kV母线经35kV海拖线3621隔离开关供电,35kVⅠ段母线电压互感器运行。
35kV1号主变35kV侧301断路器运行。
35kV2号主变35kV侧302断路器运行。
2、35kV拖布卡变事件后运行方式:35kV母线经35kV海拖线3621隔离开关供电,35kVⅠ段母线电压互感器运行。
35kV1号主变35kV侧301断路器正常运行。
35kV2号主变35kV侧302断路器热备用。
3、35kV拖布卡变保护动作情况:2018年05月14日00时13分18秒,35kV 拖布卡变35kV2号主变比率差动保护动作。
跳开35kV2号主变35kV侧302断路器、35kV2号主变10kV侧002断路器。
(二)二次设备分析继电保护人员到达现场后对35kV2号主变保护装置、二次电流回路、对侧110kV海子头35kV设备进行检查,发现以下三个问题:1、35kV拖不卡变2号主变保护装置有两次差动保护动作,第一次差动保护动作未出口跳闸,第二次差动保护动作出口跳闸;2、35kV拖不卡变2号主变高压侧电流互感器二次绕组绝缘低于1MΩ;3、35kV拖不卡变上级电源,110kV海子头变35kV两段母线三相电压,存在过压情况。
1、保护装置检查第一次差动保护动作:装置在2018年5月14日00时13分18秒324ms时,C相差动保护动作,装置C相差动电流Idc=1.94A,是实际电流B、C两相二次电流的线电流,与装置录波上C相3.38A吻合(3.38A/1.732≈1.95A)。
35KV变电站主变差动保护误动的原因浅析作者:李学明来源:《山东工业技术》2015年第07期摘要:文章根据35KV上河变电站主变差动保护误动作跳闸事故,通过对定值整定计算、保护装置和二次回路检测等方面的系统分析,查找出了保护动作的原因并采取了消除故障的措施。
关键词:变压器;差动保护;误动;电流互感器1 故障现象我公司35KV上河变电站其容量为2×8000KVA,35KV线路两回,分别接于公司110KV 变电站和东里110KV变电站,正常运行一路主供,一路备用。
6KV线路12回,继电保护采用万力达电气股份公司的MTPR-6110H系列变压器差动保护装置。
变电站于2007年10月25日竣工投运后,出现如下故障现象:启动井下6KV高压电动机时,比率差动保护动作。
经检查主变本体无故障,相关一次连接设备运行正常,因此我们判断属差动保护误动作,该保护的误动严重影响了变电站的正常运行。
2 故障分析根据上述现象,分析造成主变差动误动作的原因很可能有以下几种:(1)定值错误,引起的差动误动。
(2)差动继电器故障,引起的差动误动。
(3)电流互感器故障或极性错误,引起的差动误动。
(4)二次接线、相序错误造成的差动误动。
3 故障处理步骤(1)为了排除定值错误引起的差动保护误动作,我们对定值重新进行了计算与分析1)电流平衡调整系数的整定:首先规定主变高压侧的二次额定电流为电流基准值,然后对低压侧的TA电流比进行计算调整,其调整系数Klph作为整定值输入保护装置,由保护装置完成差动回路的自动平衡。
2)主变低压侧平衡电流调整系数计算:Klph =[(Se/√3U1e)/n1LH] /[(Se/√3U2e)/n2LH]=[(8000/√3×35)/30]/[(8000/√3×6)/160]=0.9143Se——主变额定容量8000KVAU1e——主变一次额定电压35KVn1LH——主变一次电流互感器变比150/5U2e——主变二次额定电压6KVn2LH——主变二次电流互感器变比800/53)差动最小动作电流计算:根据主变容量8000KVA,电压比为35/6KV,可计算出变压器低压侧一次额定电流:I1ln=SN/√3UlN=8000/√3×6=769.82A。
变压器差动保护不正确动作原因分析差动保护是变压器的主保护,差动保护的正确动作与否,直接危及到变压器和电网的安全。
因而,分析差动保护可能出现的不正确动作的原因,在实际施工、安装中加以防范,就能很好地避免差动保护不正确动作的情况发生。
1差动保护的接线以Y/△11组变压器为例,其接线如图1所示。
图1变压器差动保护CT接线2差动保护不正确动作原因分析为简明起见,以Y/△-11组变压器差动保护为例,在分析过程中无特殊说明的均以正常运行和外部故障时为条件。
2.1CT极性接反当任何一侧(或两侧)的一相、二相或三相的CT极性颠倒接反,这种接线错误的本质是使其中一侧(或二侧)的电流相量反相,在正常运行条件下,即形成所谓“和接线”(即两侧电流不是相差180°,而两侧对应的电流同相位),导致在执行元件上产生很大的差压,从而在正常运行及外部穿越性故障时无论单侧电源或两侧电源,差动保护均引起误动(动作安匝≥60AW)。
而内部故障时,差动保护可能拒动,仅在单侧电源且内部故障时,差动保护才能正确动作。
纠正这种接线错误,应根据六角图来判断CT极性错误所在。
其具体判断方法如下:(1)在Y侧CT“△”接线内某一相极性反接,如A相CT极性反接时:=-(′yb+′ya)=′ya e j240°ya=′yb-′yc=′ya e j90°yb=′yc+′ya=′ya e j300°yc即:|yb|=|ya|=|yc|∠(ya、yb)=∠(yb、yc)=150°其向量图如图2所示。
图2A相CT极性反接时的三相电流矢量同理,当B相CT极性反接时:|yc|=3e="3">|yb|=|ya|∠(ya、yc)=∠(yb、yc)=150°当C相CT极性反接时:|ya|=|yb|=|yc|∠(ya、yb)=∠(ya、yc)=150°从以上分析可以看出,在Y侧CT“△”接线内某一相CT极性反接时,ya、、yc三相为反相序,且极性反接相的滞后相的电流比其它两相相电流大3倍。
一起 35kV变压器比率差动保护异常动作故障分析摘要:本文根据一起35kV线路永久性接地时,35kV变电站内变压器电流互感器二次绕组存在多点接地,导致主变比率差动保护异常动作案例,结合各站录波文件,分析了系统内各保护装置的动作行为。
同时文章详细描述了在同一故障系统中,如何抓住各站故障录波的时间轴序列,开展事故分析的方法。
关键词:比率差动保护;二次绕组;多点接地;故障分析引言为了保证接于互感器二次绕组的继电保护装置及测控仪表的安全,其二次绕组必须接地,一旦互感器一、二次绕组间绝缘损坏,可防止在二次设备上发生高压危险。
[1]规程明确规定“电流互感器的二次回路应有且只能有一个接地点”[2],至于这一点接地是在保护柜上实现,还是在配电装置或者是端子箱内实现,工程设计中却各有不同,特别是在涉及到主变的电流互感器二次回路,如何正确执行规程的规定还需要认真分析。
下面以某地区电网,2018年发生的一次35kV变电站内主变压器电流互感器二次绕组存在多点接地,导致主变比率差动保护异常动作为例,结合故障录波数据及其典型特征对故障过程中各继电保护装置的动作行为进行详细的分析。
1故障相关情况介绍故障前运行方式如下:图1.故障前故障区域电网运行方式及故障时电网示意图图1中英变2号主变共动作4次,差动保护及相关保护动作见图2。
图2 故障时间轴序列图2 故障分析2.1 第一次差动保护动作经过及简单分析:110kV厂变35kV厂马线发生B相单相接地故障,造成110kV厂变发35kV系统接地。
35kV厂马线发生B相接地后,由于不接地系统单相接地故障电流仅为电容电流[3],因此非常小,除系统接地发告警外,无保护跳闸。
之后35kV英变英龙线C相接地。
由于同一时段有不同线路不同相别发生单相接地,造成不同线之间的相间短路故障,故障电流通过35kV线路、厂变1号主变中压侧星型接线的中性点及大地形成回路,如图1中红色圆环所示。
通过110kV厂变1号主变中压侧CT录波(图3),可以看出短路故障二次电流最大有效值为5.3A(CT变比1000/5),折算为一次电流为1060A,故障电流持续0.98秒;同时35kV龙变英龙线C相采集到的二次故障电流为12.83A(CT变比400/5),折算一次电流为1026A,两者吻合。
1#主变差动保护跳闸原因查找及分析摘要9月6日,我公司1#主变差动保护动作跳闸,引起全公司停产事故。
事故发生后,技术人员对差动电流回路、电流互感器性能及极性、差动保护装置、主变本体等电器元件逐一试验、排除,最终查明1#主变差动保护跳闸原因,即差动电流回路中并联电流互感器过电压保护器,电流互感器过电压保护器未躲过操作隔离开关时的过电压,误动作引起1#主变差动保护跳闸,引起供电事故。
关键词差动保护;过电压;电流互感器;主变1概述我公司110kV设备采用气体绝缘金属封闭开关设备(GIS),主变差动保护装置配置南京南瑞继保电气有限公司RCS-9671CS产品,差动保护电流回路取主变(主变容量:50000kV A 联接组别号:YN yn0 d11)高、中、低三侧电流,比率差动保护整定值0.8Ie(Ie为主变额定一次电流折算到二次侧),比率差动制动系数0.475。
变电站正常运行方式:万昆线带110kVⅠ、Ⅱ母线带1#主变和2#主变,110kV母联1150在合位。
一次系统接线图如图1所示:图12 事故经过2013年9月6日,变电站因处理设备线夹隐患需将2#主变由运行转检修,当2#主变停运,操作人员拉开2#主变110kV侧进线14012隔离刀闸时,1#主变差动保护动作,跳闸报告显示“13-09-06 19:14:04:245 A DI 000.84Ie 比率差动动作”,造成全公司大规模停电,直接经济损失达百万元。
3 1#主变差动保护跳闸原因查找及分析1#主变投运至今已经安全运行4个月,所带负荷最高达40000kV A,可能由以下原因引起差动保护动作:1)1#主变三侧电流互感器运行4个月,电流回路接线螺栓松动、接线压接不实;2)1#主变高、中、低三侧电流互感器极性存在问题;3)RCS9671CS主变差动保护装置内部存在故障;4)1#主变高、中、低三侧电流互感器本体有问题;5)主变绕组本身有问题或内部存在故障;6)1#主变差动电流回路与14012隔离刀闸操作回路存在必然联系。
变电站主变差动保护动作故障分析
Fault Analysis of Main Transformer Differential Protection Mal-operation
刘爱兵
(泰安供电公司,山东泰安271000)
摘要:分析国内外差动保护原理特点及对零序电流的处理原则,阐述国外保护如果设置不当,将造成变压器差动保护在区外线路发生单相接地跳闸且重合后误动作机理,提出了在能够保证差动保护灵敏度的前提下保护设置原则,以降低误动作风险。
关键词:差动保护;误动;保护整定
Abstract:This paper takes domestic and international main transformer differential protection as an example,it analysed the principle and characteristics of the domestic and international main transformer differential protection,and the processing principle of zero sequence current,it expound the mechanism of transformer differential protection’s mal-operation because of setting unsuitable,when an single-phase earth protection fault happen out of protection area,this paper provide an protection setting principles to reduce the risk of mal-operation,which still guaranteed the sensitivity of the differential protection
Key words:differential protection;mal-operation;protection setting
中图分类号:TM774文献标志码:B文章编号:1007-9904(2012)03-0046-02
0引言
变压器差动保护是变压器主保护之一,在区内故障时应满足灵敏度要求快速动作,切除故障点,在区外故障时应躲过干扰且不应动作,主变差动保护运行应不受运行方式的影响。
对中德保护主变差动误整定引起区外故障进行原因分析,并提出保护整定建议。
1故障前系统运行方式
220kV甲变电站提供给110kV乙变电站供电电源(进线一)。
故障前,电网运行方式为,甲变电站1号、2号主变110kV中性点接地运行,110kV 母联开关在合位。
110kV乙变电站,主变差动保护为中德西门子保护,配置7UT512微机型二次谐波制动装置。
该站其运行方式为110kV进线一带全站负荷,110kV内桥开关在合位,10kV分段开关在分位(备投投入),1号、2号主变分列运行。
由于乙变电站无低压侧并网线,运行方式应为1号、2号主变110kV侧中性点均在分位。
实际运行中,2号主变110kV侧中性点未分开。
2故障情况介绍
2007年11月7日13时43分,220kV甲变电站110kV丁线路出口3km处发生A相金属性接地故障,其距离I段、零序过流I段保护动作,经延时后重合成功。
保护动作过程中,110kV乙变电站2号主变比率差动保护动作,主变高低压侧跳闸,具体数据为:
差动电流:I A=62.6%I n I B=63.5%I n
I C=61.7%I n
制动电流:I A=89.9%I n I B=64.8%I n
I C=91.8%I n
I n为2号主变高压侧额定电流,I n=2.066A,主变高压侧CT变比为400/5。
开关跳闸后,经延时,10kV分段备投动作,10kV分段开关合闸成功。
110kV乙变电站2号主变比率差动保护定值为:差动启动电流0.3I n,斜率为0.5,二次谐波制动系数为0.15。
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故障后经保护、试验、变压器各专业检查,2号主变油样、本体、高低压侧母线及二次回路均无异常情况。
3保护动作原因分析
3.1中德保护7UT51型差动保护装置特点及参数
110kV乙变电站主变压器差动I保护,配置为7UT512微机型二次谐波制动装置,带有两段不同斜率的制动特性,能够应用于各种接线方式的双绕组变压器差动保护。
7UT512型差动保护装置对差动特性的处理与国内主变差动保护常规做法并无很大差别,装置本身还提供给用户多个辅助的选择功能,以便在不同的条件下充分发挥该保护的作用。
但是7UT51型差动保护装置在零序电流的处理上较为独特,给用户有3个选择(通过定值选择)。
方案1:消除零序(ELIMINATION)
方案2:矫正零序(CORRECTION)
方案3:不处理零序(WITHOUT)
选择方案1,即通过软件进行Y/△转换来消除零序,同常规处理方式一样,装置采用△侧向Y 侧相位调整差流平衡,但在这种情况下,在区内单相接地故障时,由于零序电流不参与差动,使得差动保护灵敏度降低1/3。
选择方案2,即通过专门引入中性点零序CT 电流对各相电流进行较正,每相电流都减去1/3的中性点电流。
在区外接地故障时,中性点电流同外部零序电流同向,处理后消除了零序电流的影响;在区内接地故障时,由于中性点CT零序电流同外部零序电流反向,处理后提高了差动保护的灵敏度。
选择方案3,针对中性点不接地或经消弧线圈接地的变压器,外部故障时没有零序电流通过,不需要处理零序电流。
内部接地故障时,全部电流进入差动元件,没有降低保护灵敏度。
3.2110kV乙变电站主变差动保护动作原因
110kV乙变电站主变差动保护选择了方案3,即不对零序电流进行任何处理。
经过事后故障录波数据分析,110kV乙变电站主变差动保护动作是因为110kV丁线路发生单相接地故障而引起的误动。
由于110kV乙变电站2号主变110kV 侧中性点误接地,使该站主变高压侧CT除负荷电流还有零序电流流过,而主变低压侧为三角型接线,零序电流在△形内部形成环流,低压侧CT只流过正常的负荷电流,通过故障录波数据发现正常的负荷电流(40A)还不到零序电流(100A)的一半。
由于零序励磁电流及变压器低压侧三角内零序环流的影响,各侧电流相位的差异使主变比率差动保护动作。
4保护整定建议
通过以上分析,中德保护厂家针对这次故障提出可以考虑不管中性点是否接地均选用方案1,认为内部故障时系统提供的故障电流很大,可以消除零序电流,但是对于内部的轻微故障的灵敏度会下降(是方案3的2/3)。
如果供电线路较长,内部故障又很轻微的情况下,在理论上存在灵敏度不够的情况。
因此建议对于7UT51型差动保护为提高内部故障保护灵敏度,对于零序电流的处理可以根据中性点的接地方式来整定,即主变中性点接地时选用方案1,主变中性点不接地时,依然选用方案3(不考虑零序电流)。
采用这种方案的缺点是在主变操作的时候正好外部发生不对称故障,有误动的可能。
对于RCS978E在装置内部能够采用方案1(不能整定),采用消除零序电流的方法即I1a=I ah-I0,原因为如果是内部故障,而220kV及以上系统能提供足够大的故障电流,能够保证差动保护的灵敏度。
其采用这种方法的好处可以明确区分涌流和故障的特征加快保护的动作速度。
并且它还有工频变化量比率差动保护,此项不需用户整定。
5结语
主变差动保护设置不当必将出现误动问题,只有将差动保护原理特点及对零序电流的处理原则弄清楚,在保证差动保护满足灵敏度的前提下进行保护设置,才能够降低保护误动作风险。
收稿日期:2011-09-26
作者简介:
刘爱兵(1965-),男,工程师,从事电网技术管理工作。
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