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1、主變壓器差動保護誤動作中國電力網(wǎng)2008年5月7日11:00來源:??點擊直達中國電力社區(qū)????安徽省無為供電有限責(zé)任公司??嚴小東?1差動保護誤動時系統(tǒng)運行狀況圖1為安徽無為供電公司110kV襄安變電站系統(tǒng)運行圖。各電壓等級的主變壓器有關(guān)數(shù)據(jù)如表1所示。圖1 差動保護誤動作時系統(tǒng)運行狀況表1 各電壓等級主變壓器有關(guān)數(shù)據(jù)如圖1所示,110kV襄安變電站#Ⅰ主變壓器501斷路器與#Ⅱ主變壓器502斷路器并列。#Ⅰ主變壓器帶35kVⅠ段負荷,#Ⅱ主變壓器帶35kVⅡ段負荷,300斷路器處于熱備用。#Ⅱ主變壓器帶10kV負荷,100斷路器處于運行狀態(tài)。#Ⅰ、#Ⅱ主變壓器中性點接地開關(guān)
2、處于斷開位置。#Ⅰ主變壓器差動保護為電磁型,其執(zhí)行元件為BCH-1型差動繼電器。2差動保護動作情況2006年3月19日,襄安變電站#Ⅰ主變壓器差動保護動作,在區(qū)外35kV出線斷路器376發(fā)生B、C相相間短路故障時,斷開#Ⅰ主變壓器各側(cè)斷路器。事后經(jīng)試驗檢查發(fā)現(xiàn),#Ⅰ主變壓器差動保護的35kV側(cè)差動電流互感器二次側(cè)被錯接成Y型。3故障原因分析故障發(fā)生時,主變壓器低壓側(cè)實際未帶負荷。為使問題更具一般性,以下按低壓側(cè)帶有負荷分析。3.1差動回路正確接線時情況正常運行時,如圖2所示,若不考慮不平衡電流的影響,流入三相差動繼電器的電流均為0。即圖2 差動網(wǎng)絡(luò)正確接線圖Ica=Iay-(Ia
3、y1+Ia△)=0Icb=Iby-(Iby1+Ib△)=0Icc=Icy-(Icy1+Ic△)=0其中主變中壓側(cè)差動回路電流Iay=I'ay1-I'by1Iby1=I'by1-I'cy1Icy1=I'cy1-I'ay1中壓側(cè)差動保護回路電流向量如圖3所示??梢?,差動保護不會動作。圖3 中壓側(cè)差動回路電流向量圖3.2差動回路錯誤接線分析35kV二次被錯誤接成Y型時,如圖4所示。圖4 35kV二次側(cè)被接成Y型接線回路圖主變壓器差動保護35kV側(cè)差動TA二次接成Y型接線。此時,中壓側(cè)差動回路向量圖如圖5所示。圖5 差動回路電流向量圖這時,流入三相差動繼電器的電流將不再為0,相差動回路中
4、都將產(chǎn)生差電流,如圖6所示。此時在繼電器二次繞組端子上將能測量到不平衡電壓。BCH型差動繼電器差壓要求不能大于0.15V,且該差壓為純交流成分,應(yīng)使用靈敏度較高的毫伏表測量。在正常運行或外部短路電流較小的情況下,此差流不能達到整定動作值,差動繼電器不動作。圖6差動回路差電流向量圖(以C相為例)3.335kV線路相間短路故障對差動保護影響發(fā)生兩相短路時,根據(jù)發(fā)生兩相短路時故障點的邊界條件,通過運用對稱分量法分析,可以作出復(fù)合序網(wǎng)圖。圖7 兩相短路的復(fù)合序網(wǎng)圖在分析時,只考慮阻抗的電抗分量,而忽略其電阻分量。其中,U(0)f為系統(tǒng)等值電源電勢,Xff(1)和Xff(2)分別為區(qū)外故障
5、時系統(tǒng)至故障點之間的等值正序電抗、負序電抗。35kV側(cè)電流互感器實際接線為Y/Y型,通過復(fù)合序網(wǎng)將得到流過35kV側(cè)電流互感器的各相短路電流Ifa=0Ifb=-j31/2Ifa(1)Ifc=-Ifb=j31/2Ifa(1)式中Ifa(1)=U(0)f/j(Xff(1)+Xff(2))由此可以畫出差動電流回路電流向量圖,見圖8。此刻,產(chǎn)生了較大差流Ibp1。3.4從保護定值上分析376線路裝設(shè)以下保護:?速斷:動作值1634A,動作時限0s;?Ⅱ斷過流:動作值870A,動作時限0.75s;?Ⅲ斷過流:動作值350A,動作時限1s。301斷路器裝設(shè)有以下保護:?Ⅱ斷過流:動作值128
6、0A,動作時限0.5s;?Ⅲ斷過流:動作值570A,動作時限1.5s。差動保護定值見表2。表2差動保護定值差動繼電器整定動作安匝為60±4,從而可知301斷路器差動動作電流在1120~1280A之間。可見,線路發(fā)生相間短路故障,而301斷路器差動短路電流又在此區(qū)間時,376斷路器速斷保護不應(yīng)動作;376斷路器過流和301斷路器過流都帶時限,也不應(yīng)動作;最后只能是誤接線的差動保護動作。4事故防范措施在改接線前,要對回路做到心中有數(shù),首先要正確畫出接線圖,然后按圖接線。改接線后應(yīng)當細心檢查,認真試驗。對試驗和檢查項目應(yīng)該按規(guī)程要求,除要測向量繪出向量圖外,還應(yīng)測量主變壓器的差壓或差流
7、。在微機保護和電磁保護共存的情況下,工作時尤其要注意兩者之間存在的外部接線區(qū)別。