110 kV變電站主變差動保護動作原因分析

潘金祥

（宜興供電公司，江蘇 宜興 214200）

0 引 言

變壓器是電力系統中的重要供電元件，具有改變電壓、傳遞電能的作用，是保障電網安全、經濟運行的基礎。其運作的可靠性關乎變電站的整體安全，一旦出現故障，將嚴重影響供電可靠性和電網穩定性。變壓器差動保護可為電網安全、穩定運行提供可靠保證，在電網中具有舉足輕重的作用[1]。本文結合一起主變差動保護動作的事故，通過檢查現場的電力設備和事故記錄，分析變壓器差動保護跳閘的原因，為類似事故提供參考與借鑒。

1 事故經過

7月18日23點51分，110 kV新城變1號主變差動保護動作，110 kV城環9×4開關，內橋700開關、1號主變201開關和202開關發生跳閘。1號主變差動保護動作前的運行方式為，兩條110 kV進線各帶一臺主變運行，內橋700開關熱備用。1號主變帶20 kV的I、II段母線（10條出線），2號主變帶20 kV的III、IV段母線（3條出線），如圖1所示。

圖1 變電站事故前的運行方式

23點45分，值班員根據調度命令進行兩條進線并列運行操作。內橋700開關合閘后，1號主變差動保護動作，20 kV的I段母線、II段母線失電。

2 現場調查處理

1號主變差動保護動作后，現場值班員胡某、徐某立即停止操作，檢查全站保護裝置動作情況和開關變位情況。23點57分，值班員向調度中心匯報現場保護動作（差動、低后備保護動作）和開關變位情況，同時將上述保護動作和開關跳閘信息匯報至運維站。19日0點25分，運維站相關專職、領導到達現場。0點35分，運維站檢修人員到達現場，根據主變差動保護動作情況向調度中心申請“1號主變及各側開關檢修”。0點45分，調度中心下達指令，采用2號主變低壓側母線串供的方式恢復所有20 kV出線供電。1點14分，20 kV的I段母線、II段母線恢復對外供電，損失負荷約18 MVA。

1點25分，調度中心許可搶修工作。做好安全措施后，檢查變壓器差動保護范圍內所有一次設備的外觀，無異常，檢查變壓器壓力釋放閥和瓦斯繼電器，正常。同時，簡化變壓器本體和有載取油樣后，色譜分析正常。繼電保護調試人員檢查二次回路時，發現110 kV內橋700開關匯控箱內有一組電流互感器的二次繞組端子短接，確認是內橋700開關接入1號主變差動保護回路。至此，找到主變差動保護動作跳閘的原因，繼保人員立即接入二次電流回路端子，并對電流互感器進行一次通流、變比、極性試驗。5點05分，搶修工作結束，8點08分，1號主變恢復正常運行。變電站后臺遠動信號數據如圖2所示，變電站1號主變差動保護故障波形如圖3所示。

3 原因分析

變電站為2008年的基建工程，施工單位為甲電建公司。工程內容為新增110 kV的1、2號進線間隔（2號沒有出線電纜）、110 kV的I、II段母線、1號主變和內橋開關間隔。當時，110 kV的電纜只有1號進線。按照圖紙要求，在1號主變保護屏處短接橋開關電流。

2016年，主變租賃工程新增2號主變，施工單位為乙電建公司。工程內容為新增設備2號主變和110 kV的2號進線電纜，沒有涉及到1號主變。由于前期工程投運時1號主變差動保護中的內橋側電流在保護屏處短接，施工人員未考慮2號進線供1號主變運行或合環操作時，1號主變差動保護無法采集內橋電流，因此造成1號主變差動保護誤動作。

當110 kV的兩條進線進行合環操作時，從110 kV溪環線保護提供的波形進行估算，合環電流大于600 A。原本進入1號主變差動保護的電流為主變負荷電流，但700開關CT的繞組短接。此時，1號主變差動保護的電流為合環電流（負荷電流可以忽略不計），超過差動保護的動作值0.65Ie（Ie指根據變壓器的實際容量求到的額定電流的標么值，273 A），差動保護動作出口跳開高低壓側開關。變電站1號主變差動保護跳閘的運行方式如圖4所示。

圖2 變電站后臺遠動信號

圖3 變電站1號主變差動保護故障錄波

圖4 變電站1號主變差動保護跳閘運行方式

4 暴露出的問題

第一，工程管理中對新舊設備交圈地帶的重視不足。現場勘查、圖紙審查和施工方案審查過程中沒有發現問題，工程驗收過程中驗收與運行設備有交圈的部分時不細致，沒有重點檢查、沒有及時發現運行設備差動電流短接。第二，2號主變啟動投運方案編制時，沒有考慮2號進線供1號主變的運行方式，投運時沒有對此種運行方式進行帶負荷測試。第三，管轄設備巡視不全面，只重點針對裝置，對二次回路缺乏重視。保護屏內二次回路巡查中，沒有發現電流短接。保護裝置巡查中，沒有檢查保護裝置中的啟動報文。

5 整改措施

第一，加強基建、技改等工程的專業管理，編制運維站內部工程管理細則，從制度上杜絕漏洞。運維站內部全員參與工程實施的整個過程，內部組織專業人員評審工程施工方案和啟動方案。第二，梳理事故處置流程，制定事故異常處置標準作業卡，組織全員參與培訓，組織反事故演習，進一步規范值班員現場事故異常處置流程，提高工作人員處理異常事故的能力。第三，開展巡查主變租賃工程的活動。組織一次、二次專業人員巡查設備，重點關注新舊設備交圈地帶，保護裝置電流、電壓的回路、開入量、出口回路。加強二次檢修人員的培訓工作，提高檢修人員分析、甄別故障，迅速、準確查找出故障點的能力。

6 結 論

110 kV主變差動保護動作的原因為，一期工程投入運行時無2號進線，1號主變差動保護內橋側電流短接退出，二期工程擴大2號進線及2號主變時，未將1號主變差動保護內橋側電流接入。當110 kV兩條進線進行合環操作時，合環電流達到600 A，1號主變負荷電流只有35 A（可以忽略不計），超過了差動保護的動作值0.65Ie，從而造成1號主變差動保護誤動作。