主變差動保護誤動的原因

李佳，王宏鋒，周海成，李理，李衛

(云南電網有限責任公司普洱供電局，云南 普洱 665000)

0 前言

電力系統發生的事故事件中經常會見到由于TA 帶負荷檢測工作失控導致的保護拒動誤動情況［1］。TA 帶負荷檢測工作一般包含電流互感器極性和三相電流ABC 正相序的檢測確證［2］。線路保護正常方向由母線指向線路，但是由于極性錯誤，方向由線路指向母線，在線路發生故障時保護將拒動，造成越級跳閘。在差動保護中，分相各側的電流正常應為大小相等方向相反的電流，差流為零保護不會動作，但是由于極性或相序錯誤，均會改變大小相等方向相反的條件，在一定的負荷電流或故障電流下均會產生差流造成保護誤動［3］。

近期，某110 kV 發電廠35 kV 線路由于雷擊引起相間短路，線路保護和主變差動保護同時跳閘，造成發電廠全停。事故后查明原因為帶負荷檢測工作失控，主變差動保護用電流回路35 kV側AC 相接反，區外故障產生差流導致誤動。

1 故障經過

1.1 故障前運行方式

圖1 110 kV 發電廠故障前運行方式

發電廠故障前運行方式如圖1 所示，2 臺發電機滿發，全部斷路器均在運行狀態;35 kV 線路帶純負荷運行，負荷約100 kW。

1.2 保護配置

35 kV 線路保護裝置為DCAP－5111B 線路保護裝置;110 kV#1 主變差動保護型號為DCAP－5041A。

1.3 保護動作過程

故障時發電廠35 kV 線路保護過流一段0 s 動作跳361 斷路器;同時，#1 主變差動保護動作跳三側(161、301、601)。

2 故障分析

2.1 故障原因分析

跳閘時現場天氣:雷雨。對主變外觀檢查無異常，系統電網正常。組織對35 kV 線路巡線，發現N3 塔AB 相絕緣子整串被雷擊，確定為引起跳閘的故障點。

2.2 保護動作過程分析

1)線路保護分析:故障在線路上，線路保護未帶方向，故障電流達到過流一段動作值跳閘，保護動作行為正確。但是35 kV 線路保護裝置故障電流二次值Ia=0 A，Ib=34.72 A，Ic=34.71 A;電壓二次值Uab=23.53 V，Ubc=75.01 V，Uca=83.53 V。裝置電流故障特征BC 相短路，但是電壓二次值Uab 最低。經保護分析和現場升流試驗檢查，發現保護用電流回路AC 相相序接錯。

2)主變保護分析:由于35 kV 線路和#1 主變差動保護同時跳閘，線路故障電流為BC 相，一次值為34.72×60=2 083.2 A (變比為300/5)，#1 主變差動保護中壓側故障電流也為BC 相，一次值為21.25×100=2 125.0 A (變比為500/5)，可推斷發生穿越主變的區外線路二相短路故障，導致差動保護誤動。

進一步分析#1 主變差動保護三側故障電流特征，發現高壓側為AB 二相短路，中壓側為BC相，低壓側為ABC 相，但#1 主變為Yn/Y/△11接線組別，從而判斷#1 主變差動用中壓側電流回路存在問題。經保護分析和現場升流試驗檢查，發現差動保護和中后備保護用電流互感器二次接線盒到端子箱廠家二次線A.C 兩相接線錯誤。中后備由于帶有延時未動作。

綜上所述，#1 主變差動保護、中后備保護和線路保護裝置的電流相序錯誤接C.B.A 相序，處理后改為正常的A.B.C 相序。

3 存在問題

本次事故暴露出施工、調試、驗收工作均把關不嚴，投產后由于負荷很輕沒有負荷電流，帶負荷TA 帶負荷檢測工作也失效，導致隱患埋藏了3 年之久。

投產時TA 帶負荷檢測是確保電流回路正確最重要最有效的方法，也是實際運行工況下的檢測，能保證電流回路正確性［4］。但在實際各項工程中，出現由于暫時無負荷接入或者負荷很輕，無法進行TA 帶負荷檢測。能否根據各工程特點結合實際電網結構、運行方式，創造一些條件來進行TA 帶負荷檢測工作，確保電流回路正確。

4 改進措施

TA 帶負荷檢測關鍵點是如何帶上足夠的負荷，能達到檢測裝置能感應的電流大小。根據措施的可靠性、難易程度和經濟性考慮，提出以下措施:

1)負荷較輕，提前和施工單位溝通準備高精度測量儀器。例如選用精度為10 mA 相位表。

2)具備長空載線路、電容器和電抗器工程，利用容性電流測試。

3)具備轉供負荷條件的，投產方案安排轉供接帶負荷。

4)具備合環條件的安排合環。包括電氣合環、電磁合環，合環后往往電流很容易滿足。

5)創造條件，安排大功率負荷設備，一般施工單位有打樁機、空氣壓縮機等設備。

6)沒有辦法帶負荷實際檢測，重點把關一次設備升流試驗。此時人員到位尤其重要，要求施工、調試、運行單位繼電保護專業人員全部在場，防止任何一方責任心和技術水平不強發生紕漏。

5 結束語

電流互感器帶負荷檢測是一項簡單但是非常重要的工作，檢測失控后果可大可小。繼電保護工作人員應在實際工作中抓住不同工程的特殊情況，具體情況具體分析，提出針對性的檢測方法，杜絕由于TA 帶負荷檢測工作失控導致保護拒動誤動情況的發生。

［1］電網繼電保護事故處理及案例分析.中國電力出版社.2012.

［2］電力系統繼電保護實用技術問答(第二版).中國電力出版社.2000.

［3］吳建輝，鄭新才，劉艷玲.變壓器保護電流互感器二次回路探討與分析.電氣應用，2010 年21 期.

［4］Q/CSG－2011.南方電網繼電保護檢驗規程.2011.