由电流互感器分流引起的750千伏主变保护异常分析及处理

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  【摘要】本文从750kV巴州变电站主变保护异常告警为线索,分析主变220kV电流互感器异常原因,并对问题整改措施进行叙述,提出了SF6绝缘电流互感器验收、运行维护中的要点及设备技术改进措施,对此类设备生产优化设计和运行维护具备借鉴和学习意义。
  【关键词】电流互感器;分流;主变压器;保护装置告警
  1.引言
  750千伏巴州变电站主变压器为单相自耦变压器,2011年1月投运,其总容量为1500MVA,750kV侧为套管式互感器,220kV侧为套管穿心互感器与SF6气体绝缘电流互感器,66kV侧为套管穿心互感器与SF6气体绝缘电流互感器。2011年3月27日15时29分,巴州变2号主变保护RCS-978GC发“中压侧CT异常”,2号主变SGT765保护发“分差差流越限”,220kV母线保护A WMH-800A发“TA断线告警”,220kV母线保B RCS-915发“支路CT异常”告警信号。
  2.异常告警检查及原因分析
  2.1 现场检查
  现场对异常情况进行进一步核查、判断,现场检查220kV侧开关CT各绕组电流值及主变220kV套管CT电流值如下:
  (1)2号主变RCS-978GC保护装置:
  220kV侧电流:IA=0.23A IB=0.27A IC=0.28A I0=0.06A 分侧差流值:0.07In
  纵差:0.04Ie
  220kV侧变比:2500/1(取自断路器处电流互感器)
  (2)2号主变SGT765主变保护装置:
  220kV侧电流采样:IA=0.231A IB=0.272A IC=0.283A 分侧差流值:0.07A
  纵差:0.04A
  220kV侧变比:2500/1(取自断路器处电流互感器)
  (3)2号主变220kV侧计量:
  电流值:IA=0.421A IB=0.48A IC=0.492A
  变比:1500/1(取自断路器处电流互感器)
  (4)220kV WMH-800A母线保护:
  2号主变220kV侧电流值:IA=0.253A IB=0.286A IC=0.293A
  变比(取自断路器处电流互感器):2500/1
  (5)220kV RCS-915母线保护:
  2号主变220kV侧电流值:IA=0.27A IB=0.31A IC=0.31A 变比(取自断路器处电流互感器):2500/1
  (6)断路器处电流互感器备用绕组1(4031):IA=0.248A IB=0.283A IC=0.291A 变比:2500/1
  (7)断路器处电流互感器备用绕组2(4061):IA=0.424A IB=0.484A IC=0.495A 变比:1500/1
  (8)220kV故障录波器:
  IA=0.149A IB=0.149A IC=0.153A
  变比:5000/1(取自主变套管处电流互感器)
  (9)后台监控机:
  2号主变中压侧电流(一次)IA=745A IB=745A IC=765A
  220kV侧变比:2500/1(取自主变套管处电流互感器)
  2.2 告警信息核对
  2号主变保护RCS-978GC CT异常动作值为:负序电流(或零序电流)大于0.06In,而装置采样I0=0.06A,满足CT异常动作条件,告警信号正确。
  2号主变保护SGT765装置显示分侧差流值0.07A,满足差流越限动作条件(0.067A),告警信号正确。
  220kV母线保护A WMH-800A TA断线告警定值为0.1A,而装置实际A相差流为0.145A,满足TA断线告警动作条件,告警信号正确。
  220kV母线保B RCS-915支路CT异常定值0.1A,装置实际A相差流为0.145A,满足TA断线告警动作条件,告警信号正确。
  2.3 异常原因分析
  根据现场测得数据,主变220kV侧断路器处电流互感器全部绕组A相电流明显小于B、C两相(同比降低10%左右),而取自主变套管处电流互感器的电流(测量、录波器电流取自套管电流)A、B、C三相基本相同,初步判断为问题出在主变220kV侧断路器侧A相电流互感器。
  根据后台历史数据,2011年3月27日15时29分主变中压侧负荷为344MVA,并非历史最高负荷,主变中压侧负荷经常超过380MVA,而主变保护及220kV母差装置从未出现任何与电流有关的告警信号,3月气温上升较快,怀疑由于天气变热及大负荷影响导致A相电流互感器一次导体连接或与CT的SF6气室壳体接触分流等情况出现,产生一次电流分流,造成二次电流变小。
  3.电流互感器分流原因分析
  750kV巴州变主变220kV侧电流互感器采用南阳金冠电器有限责任公司生产LVQB-220W3型电流互感器,运行中一次绕组通过串联接线方式,变比为2500/1A。
  3.1 SF6气体绝缘电流互感器结构原理
  电流互感器基本工作原理:串联接线将大接线端子P1、C2卡装在外导体组件两侧(P1在静密封侧),将内导体穿入外导体组件,从内导体两端装入硅橡胶绝缘套并将内外导体卡紧,然后将小接线端子P2、C1卡装在内导体两侧(C1在静密封侧),用导电带将大接线端子C2与小接线端子C1连接牢固,用压块将导电带固定在壳体上,此时一次导体为两匝。(见附图1)
  电流流通方向:电流I由P2流入,通过内导电到达C1,C1与C2通过导电板连接,C2再次通过外导电经过P1流出,因此一次绕组为两匝。(见附图2)
  3.2 检查电流互感器分流原因
  一次检查发现主变中压侧A相220kV电流互感器外观正常,一次绕组接线正确,为串接方式,其中断路器侧接P1接线板,变侧隔离开关接P2接线板,C1和C2通过导电板连接。但发现C2接线板有明显位移现象(见附图3),造成C2接线板与该侧壳体(壳体在P1处与外导电体为金属连接)固定法兰螺栓已呈接触状态,而B、C两相此位置距离约为5-6mm。(见附图4:A与B、C两相比较图)分析认为这就是造成CT二次负荷电流变小的根本原因。
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