220kV主變繼電保護誤動原因

王曉嬌++居鴻++朱志云

摘 要主變繼電保護指的是對變電站的總降壓變壓器的正常運行狀態進行保護，并在其發生電力故障時，自動提供解決措施。但是在實際的運行過程中，當電壓為220kV時，總會出現一些差動保護，影響了變壓器功能的發揮，使用戶用電受到了困擾。電力企業相關人員應該通過研究對其發生誤動的原因進行掌握，然后能根據220kV主變繼電保護的實際情況，對其采取相關措施，以使其一直保持工作狀態。

【關鍵詞】220kV主變 繼電保護 誤動原因

電力企業在日常的電力生產中，應該對電力變壓器進行定期維護，尤其是差動保護，以使差動保護發揮其保護功效，使電力系統不至于崩潰。本文主要針對220kV主變繼電保護誤動原因進行分析。

1 220kV主變繼電保護誤動故障

變電站的規格為220kV時，有兩臺總降壓變壓器正常運行，使三種規格不同的變電站通過母線呈并聯關系，這時總降壓變電壓器中的一臺的差動保護裝置的相關元件會啟動，使通過母聯并列的三種變電站兩側的開關都會跳開，導致變電站處于罷工狀態。差動保護發揮作用就意味著變電站出現了故障，這時，維修人員就需要先找到故障發生處，然后再判斷故障發生的原因。先從大處著手，檢查變壓器和處于變電站兩側開關周圍的電氣設備，看其是否有故障，結果為無。接著就可以對相關的保護裝置進行檢查了，可以借助試驗，試驗對象就是繼電保護的二次接線盒保護裝置本體，結果還是無，此時就可以判定故障為繼電保護誤動。

2 誤動原因分析

2.1 變壓器的差動保護動作原理

差動保護是通過流經相關的電力設備兩端的電流矢量差來判斷設備是否出現故障，并且能對故障來源進行明確的判斷，及時將被保護元件內的故障切除，使被保護元件和電源之間的線路呈斷路，這有效避免了被保護元件繼續受到損害。變壓器差動保護主要反映的故障對象有三種，分別是套管短路、引出線及變壓器繞組短路故障，它在變壓器保護中作用發揮最顯著的特點就是能在最短的時間內，將被保護設備的故障切除。差動保護廣受繞組形式大于三的變壓器青睞，它的互感器二次側采用的接線方式為環流法。

差動保護裝置發揮作用時，其輸入端和輸出端組成的回路中電流是不等的，為了使保護裝置差動動作具有選擇性，回路電流必須小于差動繼電器KD動作電流。差動保護裝置回路電流矢量差變大有很多影響因素，比如說變壓器各側電壓等級是有差距的，再如變壓器電壓發生變化，勵磁電壓也會發生變動，就會差生沖擊電壓，引起勵磁涌流，還如電流互感器的型號和變比不同等。

2.2 保護動作原因分析

差動保護動作的總降壓變壓器各側的塔式CT繞組不能滿足相關要求，B柜電流會逐漸升高，一直致CT，為了保證B柜能承載逐漸增多的電流，可以在差動保護回路中串聯兩個繞組形式為二的CT，前提要保證它們的變比是絲毫無差的。差動保護在發揮功能之前，總降壓變壓器的負載為126兆瓦，相對應的高壓側電流為359安，此時的負載率已經超過了91%，這時差動保護發生動作，故障產生，就要對差動保護所作用的對象進行故障檢查，在確定不是被保護對象的原因后，就要對差動保護回路進行檢查，最終結果就是由高壓側A升高為CT的二次電纜被擊穿，此處就是故障處。

對發生故障的變壓器相關資料進行研究，資料記載該被擊穿的電纜不僅沒有經過相關的絕緣測試，還有可能在使用中，遭受多次的擊穿，這足以說明是對應系統性因素在發揮影響力，并不能作為差動保護失誤的全部原因，所以還得檢查該回路中所涉及到的全部器件，最終發現故障，故障處就是在A處，與之相串聯的兩個CT二次繞組間的2K1至K6，主要表現就是與其它繞組相比，此處的伏安特性表現出明顯的不同，飽和電壓只有72伏，而其它繞組的電壓要遠遠超過此處，大致范圍就是超過240伏，小于245伏。

經過試驗分析，得出這樣一個結論，當變壓器的兩個繞組變比一樣，同時一次電流也比較小時，電壓器會一直保持工作狀態。當電壓器的兩個繞組的電阻變化規律不同，同時一次電流又比較大時，電流就會出現飽和狀態，但是飽和度卻和繞組匝數比較多時輸出端的電流量是相差甚遠的，前者要比后者小，當這兩個電流源串聯在一起時，兩者輸出端電流量是有差異的，繞組匝數不同所引起的變比也是不同的，按照電路理論，電流源的內阻無窮大，所以即使兩端輸出電流量是相差無幾的，兩個相串聯的電流源之間的電壓也是極大的，并且電壓和一次電流之間呈正比關系，當兩個電流源之間的某點接地時，會使一個電流源左側線路中的某點和另一電流源右側線路中的某點之間形成對地電壓，并且電壓數值比較高。

2.3 理論驗證

對故障處進行問題原因分析后，還要經過試驗來驗證。維修人員可以借助電流互感器進行模擬，相關參數為電壓10千伏，一次電流分別為200、300、350、400安，還要使保護繞組和計量繞組之間愛的飽和電壓符合試驗要求。試驗結果表明，在達到一定值后，二次電纜之間的電壓會隨著電流值增大而迅速飆升，飆升值和額定耐壓值相差無幾，這對于二次電纜來說，是不安全的，尤其是時間長了，二次電纜承受極限就會達到，最終導致絕緣擊穿后果出現。

3 防范措施

主要有兩方面，一方面相關的電力企業在選購相關設備時，要對設備進行質量檢查和性能檢驗，還要對相關參數進行調試，以及注意類似CT零部件的質量和性能，看其是否符合電力設備運行要求。另一方面就是確保差動保護所使用的電流互感器特性是沒有差別的。

4 結語

為了減少或避免220kV的主變繼電保護出現誤動，還需要對差動保護進行研究，嚴格選購優質的被保護對象，維修人員還要定期對被保護對象以及相關的設備進行檢查和維護，以使電力系統能長期運行。

參考文獻

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作者單位

國網江蘇省電力公司檢修分公司揚州運維分部 江蘇省揚州市 225009