主變送電過(guò)程中充電保護(hù)影響分析

雷從翼 李長(zhǎng)彬

摘要：簡(jiǎn)要說(shuō)明了此次事件發(fā)生的經(jīng)過(guò)。通過(guò)對(duì)5011開(kāi)關(guān)保護(hù)錄波文件的分析，得出此次充電過(guò)流保護(hù)動(dòng)作引起的原因，總結(jié)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)維人員日常工作中的不足及此次事件對(duì)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)維工作人員的教訓(xùn)；最后，分析避免充電過(guò)流保護(hù)誤動(dòng)作的防范措施。加強(qiáng)各級(jí)人員對(duì)“兩票”審核力度。對(duì)“兩票”規(guī)定，開(kāi)展計(jì)劃性、多樣化的培訓(xùn)方式，確保所有人員能真正理解和運(yùn)用，有效提高“兩票”質(zhì)量。嚴(yán)格仔細(xì)的進(jìn)行修訂運(yùn)規(guī)、典票，對(duì)開(kāi)關(guān)的充電保護(hù)進(jìn)行明確規(guī)。

關(guān)鍵詞：變電站；開(kāi)關(guān)跳閘；變壓器；充電保護(hù)

中圖分類號(hào)： TM773 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)1672-3791（2015）10（a）-0000-00

1事件概述

2014年3月2日，500kVXX變電站開(kāi)展對(duì)#2主變及三側(cè)開(kāi)關(guān)、#1主變及三側(cè)開(kāi)關(guān)停電進(jìn)行年檢、消缺等工作，在#1主變送電過(guò)程中，未經(jīng)省調(diào)許可投入5011開(kāi)關(guān)充電保護(hù)，導(dǎo)致對(duì)#1主變充電時(shí)，未躲過(guò)主變勵(lì)磁涌流，5011開(kāi)關(guān)跳閘。

2事件經(jīng)過(guò)

2014年3月7日，在#1主變年檢預(yù)試工作結(jié)束后，省調(diào)下令合上#1主變5011開(kāi)關(guān)對(duì)#1主變送電（圖1所示），19時(shí)11分，運(yùn)維人員合上5011開(kāi)關(guān)，19時(shí)11分17秒，5011開(kāi)關(guān)保護(hù)充電過(guò)流Ⅰ段保護(hù)動(dòng)作，跳開(kāi)5011開(kāi)關(guān)。詳細(xì)動(dòng)作情況如下：

2015-03-07 19：11：17722保護(hù)啟動(dòng)；111毫秒充電保護(hù)Ⅰ段動(dòng)作；動(dòng)作電流0.11A跳閘A、B、C相動(dòng)作；148毫秒充電保護(hù)Ⅰ段返回；156毫秒跳閘A、B、C相返回；7170毫秒保護(hù)啟動(dòng)返回。

3事件分析

運(yùn)維人員在合上5011開(kāi)關(guān)之前，將5011開(kāi)關(guān)保護(hù)充電保護(hù)（充電過(guò)流Ⅰ段定值為0.1A，0.1s）投入，但未對(duì)定值時(shí)間進(jìn)行延長(zhǎng)。按現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行規(guī)程要求，充電保護(hù)必須根據(jù)調(diào)度指令進(jìn)行投退。經(jīng)對(duì)5011開(kāi)關(guān)保護(hù)錄波文件的分析，此次充電過(guò)流保護(hù)動(dòng)作由主變勵(lì)磁涌流引起。

（1）波形滿足三相變壓器勵(lì)磁涌流的幾大特點(diǎn)：

1）某相勵(lì)磁涌流可能不偏向時(shí)間軸的一側(cè)，變成對(duì)稱涌流，但其它兩相仍為偏離時(shí)間軸的一側(cè)。A相為對(duì)稱涌流，B、C相為非對(duì)稱涌流。

2）從諧波分析可以看出，A相二次諧波含量為61.93%，B相為37.92%，C相為43.38%，滿足三相變壓器有一相或兩相二次諧波含量較低，但至少有一相較高，且通常大于30%的特點(diǎn)。

3）波形存在間斷現(xiàn)象，且對(duì)稱性涌流存在的間斷角最小。

空投變壓器時(shí)鐵芯中的磁通

Φ=-Φmcos（ωt+α）+（Φmcosα+Φs）e-t/T

所以，空投變壓器時(shí)鐵芯中的磁通的大小與Φm（強(qiáng)迫磁通）、cosα（合閘角）、Φs（剩磁）有關(guān)，而勵(lì)磁涌流的大小與鐵芯中的磁通大小有關(guān)；

（2）在鐵芯未飽和之前，勵(lì)磁涌流增長(zhǎng)較慢，鐵芯飽和后，勵(lì)磁涌流增長(zhǎng)較快，鐵芯越飽和，勵(lì)磁涌流越大。因此，影響勵(lì)磁涌流大小的因素主要如下：

1）電源電壓。變壓器合閘后，鐵芯中強(qiáng)迫磁通的幅值

Φm=Um/Wω，因此，電源電壓越高，磁通的幅值越大，勵(lì)磁涌流越大。

2）合閘角α。當(dāng)合閘角α=0時(shí)，Φmcosα越大，勵(lì)磁涌流越大；而當(dāng)α=90°時(shí)，Φmcosα等于0，勵(lì)磁涌流較小。

3）剩磁Bs，合閘之前，變壓器鐵芯中的剩磁越大，勵(lì)磁涌流就越大。如Bs的方向與合閘之后Φmcosα的方向相同時(shí)，勵(lì)磁涌流越大，反之越小。

此外，勵(lì)磁涌流的大小還與變壓器結(jié)構(gòu)、鐵芯材料及設(shè)計(jì)的工作磁密有關(guān)。變壓器的容量越小，空投時(shí)勵(lì)磁涌流與其額定電流之比就越大。

（3）5011開(kāi)關(guān)合閘時(shí)，α接近于90°（如A），此時(shí)變壓器磁通接近于0，勵(lì)磁涌流較小，但仍大于5011開(kāi)關(guān)保護(hù)充電過(guò)流Ⅰ段定值0.1A（0.13A>0.1A），經(jīng)過(guò)0.1s衰減后仍可能導(dǎo)致充電過(guò)流Ⅰ段保護(hù)動(dòng)作；α接近于0°（如C相）或α接近于180°（如B相）。我們可以看出，勵(lì)磁涌流在合閘后的第一個(gè)周波峰值出現(xiàn)最大沖擊電流，隨后呈現(xiàn)衰減的過(guò)程，開(kāi)始部分衰減得很快，一般經(jīng)過(guò)0.5s～1s后，其值不超過(guò)0.25～0.5倍的額定電流，如需全部衰減，則可能需要幾十秒的時(shí)間。如在合上5011開(kāi)關(guān)前將充電過(guò)流Ⅰ段定值延長(zhǎng)0.5s～0.7s，則可大大降低勵(lì)磁涌流值，避免充電過(guò)流保護(hù)誤動(dòng)作。

（4）由定值單可看出，所有涉及到充電保護(hù)壓板，定值單都明確給出了正常時(shí)在退出位置，當(dāng)系統(tǒng)需要時(shí)根據(jù)調(diào)度命令進(jìn)行投退。

4事件教訓(xùn)

（1）現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)維人員責(zé)任意識(shí)淡薄，技能水平薄弱，日常工作中，未主動(dòng)復(fù)習(xí)站內(nèi)專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，長(zhǎng)期不接觸后，缺乏應(yīng)有的分析和判斷，在發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后未及時(shí)向調(diào)度機(jī)專業(yè)人員咨詢，自以為是，認(rèn)為本次主變年檢，由于二次回路由工作，擔(dān)心二次回路接線錯(cuò)誤，CT接線錯(cuò)誤，導(dǎo)致保護(hù)誤動(dòng)或者拒動(dòng)，認(rèn)為投入充電保護(hù)能更可靠的保護(hù)變壓器，對(duì)充電保護(hù)的功能認(rèn)識(shí)不足。

（2）運(yùn)維人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行規(guī)程不熟悉，現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行規(guī)程明確要求在對(duì)主變充電時(shí)應(yīng)延長(zhǎng)充電過(guò)流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間，但現(xiàn)場(chǎng)未按此規(guī)定執(zhí)行。運(yùn)維人員應(yīng)加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)規(guī)的學(xué)習(xí)和理解并嚴(yán)格落實(shí)。

（3）現(xiàn)場(chǎng)人員如對(duì)設(shè)備操作流程有疑問(wèn)，盲目操作。

（4）運(yùn)維人員技術(shù)培訓(xùn)不到位，對(duì)運(yùn)行規(guī)程、調(diào)度管轄設(shè)備管理認(rèn)識(shí)不清楚。

5防范措施

（1）班組開(kāi)展一次變電站保護(hù)功能正確性的專項(xiàng)排查。要求管轄各站再次檢查站內(nèi)所有保護(hù)裝置壓板投退正確。

（2）組織班組人員進(jìn)行調(diào)規(guī)、運(yùn)規(guī)、壓板功能及投退要求的培訓(xùn)學(xué)習(xí)，要求運(yùn)行人員掌握各類壓板的投退要求。同時(shí)組織開(kāi)展對(duì)壓板、控制字含義的培訓(xùn)，明確其作用及運(yùn)行方式，確保現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行人員能對(duì)壓板、控制字含義熟練掌握。

（3）加強(qiáng)各級(jí)人員對(duì)“兩票”審核力度。對(duì)“兩票”規(guī)定，開(kāi)展計(jì)劃性、多樣化的培訓(xùn)方式，確保所有人員能真正理解和運(yùn)用，有效提高“兩票”質(zhì)量。嚴(yán)格仔細(xì)的進(jìn)行修訂運(yùn)規(guī)、典票，對(duì)開(kāi)關(guān)的充電保護(hù)進(jìn)行明確規(guī)定。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳德生，張敏，彭金龍，等.一起主變保護(hù)拒動(dòng)事件分析[J].電氣技術(shù)，2015（10）

[2]曹旭翀，周文俊，施偉成，等.某220kV主變差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作的調(diào)控分析與處理[J].電工文摘，2015（05）

[3]龔炳林，沈龍保，黃龍林，等.110kV主變差動(dòng)保護(hù)跳閘故障分析[J].電工技術(shù)，2015（01）

[4]劉培杰.一起主變新投運(yùn)時(shí)發(fā)生的差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)分析[J].機(jī)電信息，2015（12）

[5]葉遠(yuǎn)波，陳實(shí).一起主變、母差保護(hù)相繼動(dòng)作原因分析[J].電力自動(dòng)化設(shè)備，2010（11）

[6]羅婉琴.一起主變差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)案例的分析與對(duì)策[J].電氣技術(shù)，2014（09）