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【摘要】本文结合一起主变差动保护误动作的案例,分析了主变差动保护动作的原因和特殊励磁涌流产生的机理,阐述了差动保护在励磁涌流制动方面保护原理的选取原则。
【关键词】主变 差动保护 励磁涌流 不同期合闸
前言
220kV老满城变1号主变在合高压侧断路器空充主变时,A、B套比率差动保护动作,跳开主变高压侧断路器。经检查站内一二次设备无异常后,再次合上1号主变高侧断路器空充主变,差动保护未动作。
一、事故前运行方式及设备参数
1、运行方式
220kV老满城变电站1号主变停电检修,220kVI、II母并列运行,220kV红满一线、2号主变在I母;220kV头满线、红满二线、3号主变在II母;110KVI、II母并列运行,110kV满依线、满健线、满马线、满九一线I母;110kV满园线、满房线、满西线、满九二线、满开二线在II母;1160冷备用;35KVI、II母并列运行;3503带35kV III母运行。
电压均正常,1号主变三相电流波形有畸变,如图2。
3) 由录波文件中可以清楚地看到,1号主变高压侧三相断路器合闸过程存在不同期情况,从C相有流到B相有流之间时间相差达到10ms,也就是说断路器合闸不同期时间达到了10ms之多,如图2。
三、事故分析
1.1号主变差动保护动作分析
2012年11月26日22时09分, 在合上1号主变合高压侧断路器空充主变时,主变A、B套差动保护均发生比率差动保护动作,跳开了高压侧断路器。专业人员检查一二次设备无异常,调取保护动作报告,经认真检查发现,差动保护动作时220kV母线电压无异常,可以确定一次设备无故障。主变高侧三相电流波形有畸变,不对称现象,可以確定空充主变时发生了励磁涌流。由上述现象可以初步确定主变差动保护动作是由励磁涌流造成的。
RCS-978系列变压器成套保护装置对于励磁涌流判别可以利用谐波识别,也可以利用波形畸变原理识别。按照中调定值单中保护功能投退要求,老满城变1号主变保护A屏采用二次谐波原理识别励磁涌流,定值为0.2,即三相差动电流中某一相二次谐波含量超过20%时判别为励磁涌流,只闭锁该相差动保护。B屏采用波形畸变原理识别励磁涌流。励磁涌流时,有大量的谐波分量存在,波形发生畸变、间断、不对称。利用算法识别出这种畸变,即可识别出励磁涌流。三相差动电流中某一相按照波形畸变原理被判别为励磁涌流,只闭锁该相差动保护。
2.三相断路器合闸不同期
220kV老满城变1号主变高压侧断路器采用的是平高电气制造的弹操机构断路器。由图2可以清楚地看到1号主变高压侧三相断路器合闸不同期时间达到了10ms之多,按照我国GB1984规定:110kV及以上电压等级的断路器合闸三相不同期时间不得大于5ms。查有关资料显示,断路器合闸不同期主要有以下几个原因:
(1) 断路器本体机械性能较差,多次操作后,由于机械原因导致不同期、弹跳数值偏大。
(2) 分体式断路器由于操作杆距离较大,分闸力传到触头时,各相之间存在偏差,导致不同期、弹跳数值偏大。此次断路器合闸不同期时间超标的原因有待进一步分析和确认,以及断路器不同期合闸与此次特殊涌流波形之间有无必然联系也有待进一步研究。
四、分析结论
通过以上分析,可以得出如下结论:
1.1号主变在第一次合闸空充时,由于高压侧三相断路器合闸不同期严重超标,导致励磁涌流发生了畸变,是造成A、B套保护装置比率差动保护动作的主要原因。
2.1号主变在第一次空充时三相断路器合闸不同期时原因还有待进一步分析和研究。
3.1号主变保护装置采用励磁涌流分相制动的方式符合现场实际运行要求。
五、暴露问题及防范措施
1. 翻阅220kV老满城变1号主变高压侧断路器检修记录显示,该断路器在历次检修试验时合闸同期数据均达标。此次偶发一次三相断路器合闸严重超标的情况,其原因还有待进一步分析和研究。按照事故“四不放过”原则,必要时应申请停电检查,务必明确造成此次事故的原因。同时,应对该断路器建立分、合闸同期数据档案,长期跟踪检验分、合闸同期指标达标情况。
2.针对此次事故,应对我局所辖110kV及以上变电站中变压器差动保护进行普查,明确每一台保护装置所采用的励磁涌流制动原理,由调度部门核查其采用制动原理是否满足现场实际运行要求,必要时应对存在问题进行备案,以便今后遇到此类事故时快速处理。
3.查阅我局变压器差动保护定值,一般整定为经验值0.2。建议今后在对新投变压器做五次空充试验时,检查并记录励磁涌流二次谐波含量,并对保护定值进行必要的修正,使其更加符合现场实际运行需求。
参考文献
1.《电力系统继电保护实用技术问答》(第二版) 国家电力调度通信中心 2008.9
2.《国网公司继电保护培训教材》 中国电力出版社 国家电力调度通信中心 2009.4
3. 南瑞继保电气有限公司《RCS-978系列主变保护说明书》
4.《继电保护原理》(第二版) 刘学军 中国电力出版社 2007
【关键词】主变 差动保护 励磁涌流 不同期合闸
前言
220kV老满城变1号主变在合高压侧断路器空充主变时,A、B套比率差动保护动作,跳开主变高压侧断路器。经检查站内一二次设备无异常后,再次合上1号主变高侧断路器空充主变,差动保护未动作。
一、事故前运行方式及设备参数
1、运行方式
220kV老满城变电站1号主变停电检修,220kVI、II母并列运行,220kV红满一线、2号主变在I母;220kV头满线、红满二线、3号主变在II母;110KVI、II母并列运行,110kV满依线、满健线、满马线、满九一线I母;110kV满园线、满房线、满西线、满九二线、满开二线在II母;1160冷备用;35KVI、II母并列运行;3503带35kV III母运行。
电压均正常,1号主变三相电流波形有畸变,如图2。
3) 由录波文件中可以清楚地看到,1号主变高压侧三相断路器合闸过程存在不同期情况,从C相有流到B相有流之间时间相差达到10ms,也就是说断路器合闸不同期时间达到了10ms之多,如图2。
三、事故分析
1.1号主变差动保护动作分析
2012年11月26日22时09分, 在合上1号主变合高压侧断路器空充主变时,主变A、B套差动保护均发生比率差动保护动作,跳开了高压侧断路器。专业人员检查一二次设备无异常,调取保护动作报告,经认真检查发现,差动保护动作时220kV母线电压无异常,可以确定一次设备无故障。主变高侧三相电流波形有畸变,不对称现象,可以確定空充主变时发生了励磁涌流。由上述现象可以初步确定主变差动保护动作是由励磁涌流造成的。
RCS-978系列变压器成套保护装置对于励磁涌流判别可以利用谐波识别,也可以利用波形畸变原理识别。按照中调定值单中保护功能投退要求,老满城变1号主变保护A屏采用二次谐波原理识别励磁涌流,定值为0.2,即三相差动电流中某一相二次谐波含量超过20%时判别为励磁涌流,只闭锁该相差动保护。B屏采用波形畸变原理识别励磁涌流。励磁涌流时,有大量的谐波分量存在,波形发生畸变、间断、不对称。利用算法识别出这种畸变,即可识别出励磁涌流。三相差动电流中某一相按照波形畸变原理被判别为励磁涌流,只闭锁该相差动保护。
2.三相断路器合闸不同期
220kV老满城变1号主变高压侧断路器采用的是平高电气制造的弹操机构断路器。由图2可以清楚地看到1号主变高压侧三相断路器合闸不同期时间达到了10ms之多,按照我国GB1984规定:110kV及以上电压等级的断路器合闸三相不同期时间不得大于5ms。查有关资料显示,断路器合闸不同期主要有以下几个原因:
(1) 断路器本体机械性能较差,多次操作后,由于机械原因导致不同期、弹跳数值偏大。
(2) 分体式断路器由于操作杆距离较大,分闸力传到触头时,各相之间存在偏差,导致不同期、弹跳数值偏大。此次断路器合闸不同期时间超标的原因有待进一步分析和确认,以及断路器不同期合闸与此次特殊涌流波形之间有无必然联系也有待进一步研究。
四、分析结论
通过以上分析,可以得出如下结论:
1.1号主变在第一次合闸空充时,由于高压侧三相断路器合闸不同期严重超标,导致励磁涌流发生了畸变,是造成A、B套保护装置比率差动保护动作的主要原因。
2.1号主变在第一次空充时三相断路器合闸不同期时原因还有待进一步分析和研究。
3.1号主变保护装置采用励磁涌流分相制动的方式符合现场实际运行要求。
五、暴露问题及防范措施
1. 翻阅220kV老满城变1号主变高压侧断路器检修记录显示,该断路器在历次检修试验时合闸同期数据均达标。此次偶发一次三相断路器合闸严重超标的情况,其原因还有待进一步分析和研究。按照事故“四不放过”原则,必要时应申请停电检查,务必明确造成此次事故的原因。同时,应对该断路器建立分、合闸同期数据档案,长期跟踪检验分、合闸同期指标达标情况。
2.针对此次事故,应对我局所辖110kV及以上变电站中变压器差动保护进行普查,明确每一台保护装置所采用的励磁涌流制动原理,由调度部门核查其采用制动原理是否满足现场实际运行要求,必要时应对存在问题进行备案,以便今后遇到此类事故时快速处理。
3.查阅我局变压器差动保护定值,一般整定为经验值0.2。建议今后在对新投变压器做五次空充试验时,检查并记录励磁涌流二次谐波含量,并对保护定值进行必要的修正,使其更加符合现场实际运行需求。
参考文献
1.《电力系统继电保护实用技术问答》(第二版) 国家电力调度通信中心 2008.9
2.《国网公司继电保护培训教材》 中国电力出版社 国家电力调度通信中心 2009.4
3. 南瑞继保电气有限公司《RCS-978系列主变保护说明书》
4.《继电保护原理》(第二版) 刘学军 中国电力出版社 2007