主變差動保護(hù)CT報(bào)警故障分析及對策

劉希銀，成奕佳

（昆明鋼鐵集團(tuán)有限責(zé)任公司動力能源分公司，云南昆明 650302）

引言

差動保護(hù)是利用變壓器兩側(cè)電流互感器之間的向量和來計(jì)算電流差值而動作的，一旦CT二次回路開路，將會造成差動保護(hù)誤動作，所以設(shè)置CT報(bào)警功能。

昆鋼35 kV高線變電站主變保護(hù)采用的是微機(jī)型繼電保護(hù)裝置，其中RCS-9671CS用于主變差動保護(hù)，近年來隨著生產(chǎn)負(fù)荷的增加，出現(xiàn)了幾次負(fù)荷高峰，該裝置頻發(fā)CT報(bào)警信號，經(jīng)檢查CT二次回路未斷線，通過全面檢查變壓器兩側(cè)一、二次設(shè)備，分析處理該報(bào)警故障，并消除了此現(xiàn)象。

1 系統(tǒng)概況

昆鋼35 kV高線變電站一次系統(tǒng)圖如圖1，頻發(fā)CT報(bào)警時(shí)的運(yùn)行方式是1#、3#主變運(yùn)行，3#主變供6 kV II段母線，1#主變供6 kV I段母線。6 kV II段母線所供的負(fù)荷較I段負(fù)荷大，II段母線最高負(fù)荷達(dá)到1700 A以上（主變高低壓側(cè)額定電流是329 A/1835 A）I段母線負(fù)荷最高達(dá)600 A。據(jù)統(tǒng)計(jì)幾次故障時(shí)高壓側(cè)電流在300 A，低壓側(cè)電流為1700 A以上，故障現(xiàn)象均在負(fù)荷電流升高到1700 A左右，當(dāng)負(fù)荷下降后CT報(bào)警就自行消除，恢復(fù)正常運(yùn)行狀態(tài)。

2 保護(hù)裝置CT告警原理

該站主變保護(hù)采用的是微機(jī)型繼電保護(hù)裝置，其中RCS-9671CS用于主變差動保護(hù)，CT報(bào)警是判斷差動保護(hù)回路是否有斷線現(xiàn)象，并檢測其完好性。為了防止裝置誤動作定值要求CT斷線檢測投入，CT斷線閉鎖差動投入，RCS-9671CS保護(hù)裝置內(nèi)CT報(bào)警值為0.05Ie即0.05倍的額定電流。

該裝置CT報(bào)警分兩種：延時(shí)報(bào)警的和瞬時(shí)報(bào)警，CT延時(shí)報(bào)警的設(shè)置范圍是0.05Ie～0.2Ie，當(dāng)保護(hù)裝置中任一相差流大于設(shè)定值且超過10 s發(fā)出CT報(bào)警信號。瞬時(shí)報(bào)警是檢測到任一相無電流，其他兩相電流與啟動前相等，且差流小于起動電流（0.3Ie）時(shí)，發(fā)報(bào)警信號CT報(bào)警時(shí)應(yīng)高度重視并及時(shí)檢查以防止故障擴(kuò)大化造成差動保護(hù)誤動，因此，CT報(bào)警故障發(fā)生后都切換變壓器的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行停電檢查。

3 故障原因分析

在發(fā)生CT報(bào)警后我們及時(shí)倒換變壓器投1#主變停3#主變，對3#主變進(jìn)行停電檢查。檢查的項(xiàng)目和檢查步驟如下：

（1）對裝置進(jìn)行了校驗(yàn)，確認(rèn)裝置檢驗(yàn)合格。

圖1 系統(tǒng)運(yùn)行簡圖

（2）差動保護(hù)二次回路檢查接線正確，二次回路絕緣均大于50 MΩ。

（3）測量相位角符合YD11型變壓器正常運(yùn)行角度，測量差流為零（此項(xiàng)目已在主變投運(yùn)時(shí)檢查）。

（4）差動保護(hù)二次回路不運(yùn)行于多點(diǎn)接地，確保一點(diǎn)接地，對3#主變差動保護(hù)接地點(diǎn)進(jìn)行清查，并將保護(hù)屏的接地點(diǎn)改接到403#柜接地端，確保接地可靠。

（5）變壓器保護(hù)定值無變化，整組試驗(yàn)正常。

經(jīng)上述項(xiàng)目檢查，確定差動保護(hù)裝置及二次回路完好，接下來對差動CT作進(jìn)一步分析，看CT是否有問題，因此我們對3#主變壓器373#、404#（供6 kV II段母線）、403#（供6 kV I段母線）各側(cè)開關(guān)的電流互感器進(jìn)行特性試驗(yàn)。CT變比和特性測試，主要檢查數(shù)據(jù)如表1。

從表1試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，373#CT的1K差動的拐點(diǎn)電壓（也稱CT飽和起始電壓）較低，與403#和404#CT的2K差動的拐點(diǎn)電壓比較，高低壓側(cè)CT存在著飽和程度不成正比。高線變電站主要是供昆鋼的軋鋼系統(tǒng)，在軋鋼過程中沖擊電流較大，由于CT本身的誤差引起的差流也會增大，我們在設(shè)置CT報(bào)警的時(shí)候應(yīng)將這部分誤差考慮進(jìn)去。

規(guī)程規(guī)定差動保護(hù)用電流互感器準(zhǔn)確級為D級。我們對高低壓CT型號進(jìn)行了檢查發(fā)現(xiàn)，查看373#電流互感器銘牌，顯示差動保護(hù)用的1K是測量級0.5級，原因是35 kV斷路器改造后柜內(nèi)安裝隔離刀閘位置不夠取消了一組CT，這組CT是差動保護(hù)用，將差動保護(hù)與高后備保護(hù)共用一組CT，并將差動接入了原測量用的1K。低壓側(cè)的2K是保護(hù)級D級，這樣一來隨著負(fù)荷的增加，由于CT本身的誤差引起的差流也會增大，我們在設(shè)置CT報(bào)警的時(shí)候應(yīng)將這部分誤差考慮進(jìn)去。

表1 3#主變CT伏安特性試驗(yàn)數(shù)據(jù)

4 采取措施及對策

（1）考慮高低壓側(cè)CT精度等級選擇不當(dāng)，另外咨詢保護(hù)裝置的廠家負(fù)荷滿載時(shí)允許CT報(bào)警達(dá)到0.1Ie,因此將CT報(bào)警值從0.05Ie改為0.1Ie。3#主變投入運(yùn)行后觀察負(fù)荷變化后差流，最高負(fù)荷1700 A時(shí)差流為0.05Ie，同時(shí)考慮差動保護(hù)起動值的設(shè)置，確保外部故障時(shí)不造成差動保護(hù)誤動。

（2）差動保護(hù)兩側(cè)CT的特性應(yīng)一致，對高壓側(cè)

4 經(jīng)濟(jì)效益分析

CT進(jìn)行更換，使用差動保護(hù)專用（D級）電流互感器。