低配故障引起變壓器差動保護動作分析

鄧 輝 余張兵 李衡山

（湖南省送變電工程公司，湖南 長沙410007）

0 引言

某變電站外接站用電系統送電時的低壓配電部分發生380V母線短路故障，造成35kV外接站用變壓器差動保護越級動作，跳開變壓器高低壓側斷路器，10kV站用變保護、380V智能脫扣器均未動作。

1 事件概述

1.1 系統接線

該變電站外接站用電系統示意圖如圖1所示，35kV外接站用變30B低壓側連10kV母線，10kV真空斷路器連接各交流配電室的10kV干式變壓器，再經過380V母排至各負荷開關。

圖1 外接站用電系統示意圖

1.2 事故經過

該變電站站用電系統送電，10kV部分已送電完成，帶上極1低端閥組交流配電室的380V母排時，發生短路故障，按保護配置來分析，380V智能脫扣器及10kV干式變壓器后備保護應動作切除故障。但現場上述保護均未動作，而是35kV外接站用變保護裝置比例差動動作，6ms后跳開30B的高壓側斷路器330和低壓側斷路器130。

1.3 事故原因

如圖2所示，事故掉閘的直接原因是380V母排發生短路故障，且故障點明顯。但35kV外接站用變保護裝置差動保護越級動作，只能說明當時變壓器差動保護范圍內有差流產生。送電時出現這種情況，一般只有2種可能：

（1）變壓器兩側差動保護用TA1和TA2的極性錯誤；

（2）變壓器內部發生故障。但380V母排發生短路故障，為什么10kV干式變13B保護沒有動作，413脫扣器也沒有動作？查找原因，13B保護裝置定值如下：低壓側零序過流Ⅰ段定值1.8A、時間0.9s，Ⅱ段定值20A、時間100s；413脫扣器短延時0.6s，而35kV外接站用變保護裝置差動保護是先于10kV干式變保護和380V脫扣器在故障6ms后迅速動作的。分析得出問題原因仍然在35kV外接站用變部分。

圖2 事故原因分析

2 事故原因排查

檢查35kV0＃站用變高低壓側TA極性，核實站用變差動保護TA極性無誤；檢查TA二次回路接線，檢查結果正常無誤。

檢查10kV站用變保護裝置二次TA回路及動作出口情況，結果正常；檢查35kV0＃站用變保護裝置二次TA回路及動作出口情況，結果正常。

排除上述問題后，懷疑是否由于變壓器保護裝置誤動造成跳閘。重新校驗35kV0＃站用變保護裝置。保護裝置試驗過程中發現，長園深瑞35kV0＃站用變保護裝置的配置菜單中變壓器參數定值整定為Y／Y／D－1，而現場35kV0＃站用變實際接線方式為Y／Y／D－11，由此造成保護裝置差流計算中平衡系數出錯，變壓器低壓側出現短路電流時保護產生差流，導致比例差動動作出口。長園深瑞廠家到現場后給保護裝置輸入當時的負荷電流模擬故障發生時情況，再次試驗證明是保護參數設置錯誤造成的比例差動動作出口，而其差動動作時間為6ms，快于10kV站用變保護定值的0.9s和413脫扣器短延時時間0.6s，最終導致了10kV站用變保護在發生故障時無動作，而35kV外接站用變保護裝置越級動作的情況發生。

經過排查，可以作出以下判斷：這是一例由于站用變壓器保護定值整定出錯，在站內低配開關投切中發生短路情況下引起站用變斷路器跳閘的事故。

3 事故處理

找到380V母排閃絡故障點，并對閃絡的抽屜開關進行更換。

檢查低配系統380V母排絕緣情況，檢查結果正常。

檢查113斷路器高壓電纜相序、絕緣電阻，檢查結果正常。

檢查10kV干式變絕緣電阻、直流電阻，檢查結果正常。

35kV外接站用變保護裝置和10kV站用變保護裝置定值核對。

跳開斷路器恢復送電，對10kV干式變沖擊合閘5次后，故障低配區域帶負荷成功。

4 措施及建議

從這一事故可以看出，一個平常看似簡單的低壓開關投切過程，可能由于之前工作的疏忽造成變壓器保護動作乃至整個變電站失壓。由此看來，電氣調試工作來不得半點馬虎，任何工作上的遺漏都將留下電網事故隱患。通過總結經驗教訓，提出以下措施及建議，以防止此類事故的再次發生：

（1）低配系統的分步投運過程中，需做好投運部分和連接部分的絕緣試驗，確保單個元器件和整個低配系統的絕緣性能良好，防止因絕緣破損造成電氣設備發生短路故障。（2）變壓器差動保護動作，事故一般由變壓器內部及其套管引出線發生短路、電流互感器短路或開路故障造成。排除變壓器內部原因后，變壓器差動保護裝置應重新進行校驗，以檢查差動保護裝置誤動或電流回路接線錯誤的可能。

（3）變壓器保護裝置現場校驗完成后，定值整定過程應由專人進行核對，并在整定正式定值后進行一次保護裝置功能校驗，以核對保護定值的正確性。