500kV變壓器保護過激磁告警問題討論

楊勇　全楠　周恒

摘? 要：電力作為一種能源，對人類社會的進步與發展有著重要意義。在電力設備中，變壓器在過激磁運行時，會導致內部損耗增大、引起鐵芯溫度升高或局部過熱。嚴重時造成鐵芯變形及損傷介質絕緣。為確保大型、超高壓變壓器的安全運行，設置變壓器過激磁保護非常必要。基于此，本文以超高壓±500kV直流輸電系統發生雙極閉鎖故障為例，就交流變電站500kV變壓器保護過激磁告警不能自動復歸的原因進行分析討論。

關鍵詞：變壓器;過激磁告警;500kV

一、500kV主變保護的裝置情況分析

1、500kV變壓器保護裝置過激磁保護定值見表1。

2、500kV變壓保護過激磁告警未返回時刻高壓側電壓最小值及頻率見表2。

二、500kV主變過激磁保護的配置及動作邏輯分析

變壓器保護裝置設有定時限過激磁告警和反時限過激磁保護。過激磁保護邏輯如圖1所示。過激磁保護的倍數N=U/Fr，其中U和Fr分別為變壓器高壓側母線電壓的標幺值和頻率的標幺值。過激磁保護的動作與否與系統頻率和母線電壓密切相關。本文僅對母線電壓的角度對過激磁告警進行驗證和分析。

三、500kV主變過激磁保護試驗驗證

1、驗證保護裝置過激磁告警發生。試驗設備采用ONLY-AT1266-40繼電保護測試儀和福祿克179C數字萬用表，從保護定值得知過激磁基準電壓為60.63V，本文在保護測試儀的起始電壓也設置為60.63V，此時保護不告警。采取0.1V的步長繼續給裝置緩慢加壓，當所加電壓接近60.63V×1.05=63.66V時，每增加0.1V間隔時間為10s，當我們所加電壓為63.8V時，裝置采樣為64.3V，保護過激磁告警正確發出，分別如圖2、圖3所示。

2、驗證保護裝置過激磁告警返回。主變保護在此動作基礎上，模擬系統電壓下降，裝置告警自動復歸的行為;采取0.1V的步長緩慢降低電壓，當電壓降低至63.8V×0.96=61.23V時，裝置告警未能返回，說明電壓未降到返回值，繼續降低所加電壓，時間也間隔10s，電壓降至60.7V，保護過激磁告警復歸，分別如圖4、圖5所示。

3、試驗結論。由試驗得知，裝置過激磁過激磁要發生則PT二次側電壓應大于60.63V×1.05=63.66V，裝置要能正確可靠返回PT二次側電壓應小于61.3V，因變壓器保護裝置過激磁告警在軟件的程序內部返回系數設置為0.96，根據表1定值可知，返回倍數為n=1.05×0.96=1.008，其返回電壓應為60.63V×1.008=61.12V，因保護裝置自身電壓采樣存在0.4～0.5V的誤差，從而得出所加外部電壓應為61.12V-0.4V=60.7V，所以，當繼保測試儀加量降至60.7V時，主變保護可靠返回。

4、原因分析。截取了一個時間段的母線電壓曲線，如圖6所示。如果系統母線電壓始終穩定運行在533kV附近，最小值為530kV，那么PT二次側實際最低電壓為530/500×1.732=61.2V，加上裝置采樣誤差0.4V，則裝置感受到的電壓為61.6V，此時主變保護裝置不能自動返回。因此，現有的系統運行條件和電壓曲線保護裝置不能自動復歸。

5、解決辦法。①調整系統電壓，使系統電壓降至530kV以下，隨著500kV電力網絡的建設，系統電壓也越來越穩定，各種補償設備的投入使用以及智能調節，已經很難通過運行方式來調低系統電壓。②改變保護定值所設置的返回系數，適當調高返回系統至0.97，將是一個行之有效的解決辦法。

四、小結

總之，隨著社會的發展，電力系統安全、高效的運行日益重要。本文以超高壓±500kV直流輸電系統發生雙極閉鎖故障為例，就交流變電站500kV變壓器保護過激磁告警不能自動復歸的原因進行分析討論，以期為今后相關工作提供參考。

參考文獻

[1]連杰，周云安.一起變壓器過激磁保護誤動作事故分析[J].電力安全技術，2010，12.

[2]鄢志超.一例發電機過激磁保護動作跳閘事故分析[J].浙江電力，2012，31（3）.