变电站主变差动保护动作故障分析_刘爱兵

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。