變壓器差動(dòng)保護(hù)跳閘的分析與處理
發(fā)布時(shí)間：2019-08-05 10:05:18來(lái)源：
變壓器差動(dòng)保護(hù)跳閘的分析與處理
本文主要是論述變壓器由于差動(dòng)保護(hù)接線(xiàn)錯(cuò)誤和綜保裝置參數(shù)的設(shè)置的不恰當(dāng)引起誤動(dòng)作原因分析和處理。 1、故障現(xiàn)象 我廠(chǎng)銀山前區(qū)35kV變電站共有2臺(tái)容量為31.5MVA主變壓器，擔(dān)負(fù)著該區(qū)域三個(gè)廠(chǎng)礦的電力供應(yīng)，整個(gè)系統(tǒng)于2005年6月10號(hào)建成投運(yùn)。2005年9月13號(hào)下午4點(diǎn)27分，35kV變電站主控制室突然發(fā)出聲光報(bào)警顯示2＃主變因比例差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作跳閘（差流動(dòng)作電流：1.3 A），當(dāng)時(shí)所帶負(fù)荷為3000KW。檢修人員立即趕到現(xiàn)場(chǎng)，首先對(duì)2＃主變本體及其附屬設(shè)備進(jìn)行檢查發(fā)現(xiàn)：油枕油位正常，無(wú)滲油跡象;變壓器油溫油色及外觀(guān)正常；高低壓側(cè)繞組絕緣電阻合格;變壓器高低壓側(cè)繞組做直流電阻測(cè)試數(shù)據(jù)合格; 變壓器高低壓側(cè)避雷裝置耐壓試驗(yàn)合格；變壓器的瓦斯保護(hù)既無(wú)報(bào)警也未伴隨差動(dòng)保護(hù)同時(shí)動(dòng)作，根據(jù)以上情況初步判斷變壓器本體并沒(méi)有任何問(wèn)題，而是一次保護(hù)的誤動(dòng)作。 2、原因分析及處理 既然初步確定變壓器本體沒(méi)有異常，那么造成變壓器差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作原因是什么呢？我們?cè)趯?duì)外供用戶(hù)進(jìn)行檢查的時(shí)候發(fā)現(xiàn)：我們的外供10kV用戶(hù)在啟動(dòng)大功率電動(dòng)機(jī)的時(shí)間與2＃主變跳閘的時(shí)間一致，而且綜合保護(hù)裝置顯示流經(jīng)差動(dòng)繼電器的電流（以下簡(jiǎn)稱(chēng)差流）瞬間的突然升高，根據(jù)這一現(xiàn)象我們對(duì)變壓器當(dāng)時(shí)的數(shù)據(jù)進(jìn)行認(rèn)真地分析： 根據(jù)變壓器差動(dòng)保護(hù)的基本原理，按環(huán)流法接線(xiàn)構(gòu)成的差動(dòng)保護(hù)，如果電流互感器具有理想的特性的話(huà)，則在正常和外部故障時(shí)，差動(dòng)繼電器中是沒(méi)有電流的。考慮電流互感器勵(lì)磁特性不完全相同實(shí)際情況，差流也應(yīng)該很小并接近零，并且是一個(gè)基本穩(wěn)定的不隨負(fù)荷的改變而改變的數(shù)值。但是從綜合自動(dòng)化裝置所采集到的數(shù)值看卻是：在變壓器跳閘以前變壓有功負(fù)荷為3000kw ，10kV側(cè)互感器二次電流為0.38A.。差流為1.15A并且隨著負(fù)荷的增大而增大，在外部啟動(dòng)功率約400kW的電動(dòng)機(jī)時(shí)差流數(shù)值超過(guò)了1.3A (設(shè)計(jì)院給定定值：比例差動(dòng)門(mén)檻值：1.3A)，從而引發(fā)了2＃主變因比例差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作跳閘造成事故。 根據(jù)這一思路我們首先懷疑電流互感器及其二次回路極性是否存在問(wèn)題。通過(guò)檢查測(cè)試，在線(xiàn)路檢查中發(fā)現(xiàn)電流互感器接線(xiàn)方式確實(shí)出現(xiàn)了錯(cuò)誤，主要是由于施工單位和廠(chǎng)家缺乏交流，綜保設(shè)備要求電流互感器二次電流方向指向變壓器側(cè)，而施工單位在接線(xiàn)時(shí)把10kv 的互感器極性接反，把極性進(jìn)行修改后2＃主變投入運(yùn)行。2#主變壓器在帶3000kw 負(fù)荷后，差流為0.42 A左右 明顯比修改以前減小，但當(dāng)變壓器負(fù)荷升高時(shí)，差流仍然是隨負(fù)荷的增大而增大，并不是穩(wěn)定而接近零的的數(shù)值，也就是說(shuō)我們第一次修改工作做的并不徹底。 于是我們對(duì)綜保設(shè)備的說(shuō)明書(shū)進(jìn)行了詳細(xì)研究，發(fā)現(xiàn)綜保設(shè)備對(duì)二次電流互感器的接線(xiàn)方式都有對(duì)應(yīng)軟件補(bǔ)償（軟件補(bǔ)償：變壓器各側(cè)電流互感器二次電流相位補(bǔ)償可以由軟件進(jìn)行補(bǔ)償，即使接線(xiàn)方式為Y/△的變壓器各側(cè)電流互感器二次均可采用星形接線(xiàn)，相位由綜保本身軟件進(jìn)行補(bǔ)償。如果Y/△的變壓器各側(cè)電流互感器二次側(cè)采用△/Y接法，軟件補(bǔ)償?shù)南辔痪鸵x擇0。其二次電流直接接入裝置，各側(cè)電流互感器均為減極性，都以母線(xiàn)側(cè)為極性端）。 檢查綜保設(shè)備設(shè)置的參數(shù)時(shí)，發(fā)現(xiàn)數(shù)值是設(shè)定為“1”。代表接線(xiàn)方式為Y／△的變壓器沒(méi)有進(jìn)行相位補(bǔ)償時(shí)可以使用該數(shù)值。而我廠(chǎng)的2#主變二次側(cè)電流互感器在接線(xiàn)時(shí)已經(jīng)進(jìn)行了電流相位補(bǔ)償（相位差300），即主變器接線(xiàn)方式：Y/△ 電流互感器接線(xiàn)方式：△/Y。這樣根據(jù)綜保設(shè)備的要求，因?yàn)槲覀冞M(jìn)行了補(bǔ)償，所以不用再進(jìn)行軟件補(bǔ)償。把綜保內(nèi)部接線(xiàn)的參數(shù)選擇有Y/△改為Y/Y，數(shù)值改為“0”這樣就解除了綜保自身的軟件補(bǔ)償。附：綜保說(shuō)明書(shū)提供變壓器接線(xiàn)方式選擇整定對(duì)應(yīng)位意義D7位為“1”表示為3卷變，為“0”表示為2卷變，該位不同導(dǎo)致和流計(jì)算方法不同。就在我們認(rèn)為已經(jīng)把所有的缺陷處理完的時(shí)候，再次投入2#變壓器卻使我們大失所望，差流雖然明顯比前兩次修改以前又有所減小，但仍然是隨負(fù)荷的增大而增大，并不是穩(wěn)定而接近零的的數(shù)值，于是我們開(kāi)始對(duì)保護(hù)定值進(jìn)行研究。差動(dòng)保護(hù)定值為： 差動(dòng)速斷：26A比例差動(dòng)：門(mén)檻值：1.3A拐點(diǎn)電流：3.25A高壓側(cè)平衡系數(shù)：1.0低壓側(cè)平衡系數(shù)：0.893比例制動(dòng)系數(shù)：0.5諧波制動(dòng)系數(shù)：0.15 我們根據(jù)設(shè)備提供的說(shuō)明書(shū)進(jìn)行定值的重新核算，發(fā)現(xiàn)低壓側(cè)平衡系數(shù)值得商榷，低壓側(cè)平衡系數(shù)：Kphl＝0.893，我們的計(jì)算結(jié)果：Kphl=1.55。計(jì)算過(guò)程如下：主變壓器相關(guān)參數(shù)：Se＝31500KVA Ule=35KV I1e＝519.6A N11＝800/5 U2e＝10KV I2e=1818.6A N21＝2500/5主變器接線(xiàn)方式：Y-△ 電流互感器接線(xiàn)方式：△－Y高壓側(cè)二次電流：In1＝KJX*IN/KLH＝√3×519.6A/160＝5.63A低壓側(cè)二次電流：In2＝KJX*IN/KLH＝1×1818.6/500＝3.64A低壓側(cè)平衡系數(shù)：Kphl ＝InH//InL＝In1/In2＝5.63/3.64=1.55將低壓側(cè)平衡系數(shù)修改，帶上負(fù)荷后，差動(dòng)繼電器流過(guò)的差流接近0，且不隨著負(fù)荷增加而增大，達(dá)到了對(duì)差動(dòng)保護(hù)的技術(shù)要求，變壓器運(yùn)行穩(wěn)定可靠。。綜上所述導(dǎo)致變壓器比例差動(dòng)跳閘的原因基本找到：3.1、電流互感器極性接反，是導(dǎo)致流過(guò)差動(dòng)繼電器的電流增大第一個(gè)原因。3.2、綜保軟件補(bǔ)償?shù)倪x擇上出現(xiàn)錯(cuò)誤，是導(dǎo)致流過(guò)差動(dòng)繼電器的電流增大第一個(gè)原因。。 3.3、保護(hù)定值，低壓側(cè)不平衡系數(shù)錯(cuò)誤的計(jì)算錯(cuò)誤是第三個(gè)原因。3、總結(jié)和建議1.由于目前萊鋼建設(shè)發(fā)展迅速，設(shè)計(jì)施工非常緊張，設(shè)備的安裝調(diào)試也是在短時(shí)間內(nèi)結(jié)束并投入運(yùn)行，有時(shí)候很可能達(dá)不到安全生產(chǎn)的需要。為此建議電氣主變壓器安裝投運(yùn)前要對(duì)每個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行全面的檢查。2由于目前萊鋼電氣的保護(hù)系統(tǒng)在由傳統(tǒng)的電磁式繼電器向綜合保護(hù)器過(guò)渡，這就要求我們必須對(duì)綜保產(chǎn)品系統(tǒng)學(xué)習(xí)，對(duì)設(shè)備運(yùn)行參數(shù)了解，以減少設(shè)備事故的發(fā)生，使生產(chǎn)更加穩(wěn)定順行。