主变差动保护动作的事故分析原稿.docx

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主变差动保护动作的事故分析原稿

主变差动保护动作的事故分析（原稿）

二期1#主变差动保护动作的事故分析

王俊强

（中海化学电仪部，海南东方572600）

提要：

外部电网的波动，引起二期1#主变的差动保护动作，导致了二期装置的跳车，本文对该事故的分析处理过程进行介绍，并对该事故进行总结分析，也对差动保护综合保护继电器SPAD346C进行了简要的分析。

关键字：

变压器、差动保护动作、差动保护综合保护继电器、SPAD346C

一、事故简介

06年10月18日16时鹅毛岭至罗带110KV线路A相接地跳，重合闸成功，引起电网波动。

二期1#主变差动保护继电器SPAD346C发出“1d”跳闸信号，差动保护动作，110KV1#进线断路器及6KV进线断路器跳开，引起二期装置跳车。

二、事故确认

1.时间

一期故障录波时间是15：

58：

34，一期故障录波仪系统时间比标准时间慢3分21秒，所以事故时间应为16：

01：

55。

二期从ESD2000告警窗可以看到最早的欠压信号为直流屏输入欠压信号，时间16：

01：

55，110KV1#进线断路器1Q0跳闸时间为16：

01：

58，从ESD2000巡检式实时告警的原理知应以最早的报警时间为准，所以事故时间应为16：

01：

55。

2.ESD2000告警

如图：

图1

3.故障录波

如图：

为53.5,得到二次谐波闭锁（闭锁设定值为15）,L2二次谐波基波分量为0，没有得到闭锁，L2引起差动保护动作。

可以基本断定SPAD346C继电器本身没有问题，它是按照设定的保护曲线来动作的，输入的电流值达到了它的动作值。

那么问题的原因应该可能有三种可能：

a）SPAD346C设定值小了。

这次电网波动引起的差动电流升高到动作值，如果将差动基本设定P/In设在0.38以上，就可以避免此次事故，但是我们的设定值0.36本身已经偏大，厂家给出的标准设定范围在0.2-0.3，如果设置偏大，可能会引起变压器的拒动。

b）SPAD346C内部故障。

其内部检测的电流值并非真正的一次回路的电流值，有了偏差，而导致实际差流没有达到设定值，SPAD346C就认为达到了设定值，引起差动保护动作。

c）二次回路可能有断线，接错线情况，需校验二次回路。

4.恢复1#主变，并带上负荷后，SPAD346C显示的两组电流数据：

1#主变

2#主变

L1

L2

L3

L1

L2

L3

第一组

高压侧1

0.1

0.11

0.18

0.2

0.2

0.2

低压侧2

0.2

0.2

0.2

0.22

0.22

0.22

差流d

0.12

0.13

0.02

0.02

0.02

0.02

第二组

高压侧1

0.14

0.14

0.24

0.22

0.22

0.22

低压侧2

0.27

0.27

0.27

0.24

0.24

0.24

差流d

0.12

0.13

0.02

0.02

0.02

0.02

注意：

SPAD346C中的电流值为线电流。

d≈低压侧2-高压侧1

通过1#与2#的对比可以看到，在正常运行时1#L1，L2差流已经有0.12-0.13，而2#差流一直稳定在0.02，这样当电网有较大波动时，差流有所上升，1#L1，L2差流就可能达到0.36的设定值，如果没有二次谐波的闭锁，差动保护动作会动作。

进一步分析数据，1#主变第一组高压（L10.1，L20.11，L30.18），第二组高压（L10.14，L20.14，L30.24），L1和L2都比L3低很多：

第一组：

0.18/0.11（L3/L2）=1.636，0.18/0.1（L3/L2）=1.8，第二组：

0.24/0.14=1.714。

可以看出，L3约是L1,L2的√3倍，经验告诉我们，电气的√3倍问题是一个很常见的问题，大多数都是接线错误或断线引起的，对于高压侧的CT接线，什么错误能引起少√3倍呢?

高压侧差动保护CT接线如图：

此时二次测电流向量图：

图5图6

若将L2同名端接反：

此时二次测电流向量图：

图7图8

可以看出如果将L2同名端接反，此时的电流IAB’=IBC’=IAB/√3,这样就会出现SPAD346C中高压侧电流值偏小√3倍，而低压侧电流不变，这样差流就增大了√3倍。

三、事故处理：

1.发现问题

11月1日，在对二次回路校验前对1#主变差动保护CT二次做相角试验，发现高压侧L2电流值偏小，检查端子发现端子X111-4内部未连接，引起进CT二次侧L2断线，如图L2由于X111-4处断开而未构成回路：

图9

X111-4端子内部图：

图10

其他端子内部图：

：

图11

观察图10与图11知：

从外表看X111-4端子的滑片3在右侧，与其他端子相同，就误认为它是导通的，其实X111-4是滑片3向左推至1导通，其它端子是滑片3向右推至1导通。

2.解决方法

将X111-4端子滑片3向左推至1即可，但为了使X111-4端子与其他端子导通和断开的外表一致，将X111-4端子内1和2位置调换，滑片3向右推至1导通。

3.分析原因

L2断线后的CT高压侧相量图

IAB’=IAIBC’=IA

图12

此时的电流IAB’=IBC’=IA=IAB/√3,与原来分析的L2同名端接反的效果是一样的。

4.处理隐患

根据国家有关规范，差动保护CT二次回路只能有一个接地点，但我们在对1#变差动CT二次回路的校验中，发现有3个接地点，如图13，对于进线保护屏端子，分别对应X111-7，X111-11，X111-18接地，拆除x111-11.x111-18对应接地点，保留110KV进线CT在GIS外壳上的接地：

图13

四、处理故障并恢复送电后对SPAD346C进行数据分析

如果是CT二次回路出现断线情况的话，如前面所分析的，SPAD346C中高低压侧的电流值就应该与一次的电流不相符，由于SPAD346C中记录的高低压侧的电流值是由一次换算后所得数值，下面对换算关系进行分析，并对SPAD346C中高低压侧的电流值与一次的电流值进行验证。

1.1#线

一次值I1=46AI2=883A（1为高压侧，2为低压侧，D为差流）

a）计算高压侧

高压侧电流I1=46A

高压侧变比n1=300/5

CT比率校正m1=0.7（210/300）

计算SPAD346C中高压侧电流1：

1=（I1/n1/m1/5==I1/210=0.22=I1/In

保护器显示的电流等于实际电流/变压器高压侧额定电流

b）计算低压侧

低压侧电流I2=883A

低压侧变比n2=4000/5CT比率校正m2=0.92

计算SPAD346C中低压侧电流2：

2=I2/n2/m2/5=883/3665=0.24

保护器显示的电流等于实际电流/变压器低压侧额定电流

Id=（I1-I2）/In=0.24-0.22=0.02

c）实际SPAD346C数据如表：

A

B

C

1

0.22

0.22

0.22

D

0.02

0.02

0.02

2

0.24

0.24

0.24

计算值与实际值完全吻合。

2.2#线

一次值I1=43AI2=806A（1为高压侧，2为低压侧，D为差流）

a）计算高压侧

高压侧电流I1=43A

高压侧变比n1=300/5

CT比率校正m1=0.7（210/300）

计算SPAD346C中高压侧电流1：

1=I1/n1/m1/5=43/210=0.2

b）计算低压侧

低压侧电流I2=806A

低压侧变比n2=4000/5

CT比率校正m2=0.92（3665.7/4000）

计算SPAD346C中低压侧电流2：

2=I2/n2/m2/5=806/4000/0.92=0.22

c）实际SPAD346C数据如表：

A

B

C

1

0.2

0.2

0.2

D

0.02

0.02

0.02

2

0.22

0.22

0.22

计算值与实际值完全吻合

五、总结分析

1.CT二次端子断线为什么此前没能及时发现？

a）此端子出厂前即装反，装反后表面看来与其他端子很难看出不同，如图14从上数第4个端子：

图14

另外此端子较高，并且需进到保护屏柜里面，用凳子辅助才能看到正面。

b）此种端子带有试验端子（如图14），做试验时无需从进线端子处接线试验，所以此前试验都没有发现这个问题。

如果从进线端子做此试验，马上就可以看出有问题。

c）常规想法是CT二次端子断线的话，该相的电流就是0，SPAD346C中的电流值为线电流不为0，所以开始分析时即使想到了CT二次可能有问题，也只分析到了同名端接反，没有想到断线，其实SPAD346C中的电流为线电流，即使断线，电流值也只会减少√3倍。

d）此前对SPAD346C的认识深度不够。

如果对SPAD346C相当了解的话，也应该早发现有问题，在断线情况下，高压一次测三相电流基本平衡为38A时，SPAD346C中的高压电流值是L10.1，L20.11，L30.18，用38A计算一下就可以得出SPAD346C中电流应为0.18，L1，L2有问题。

2.为什么在一相CT断线的情况下，变压器能维持运行？

在一相CT断线的情况下，从前面的数据看到，变压器正常运行时，差流达到了0.13，未达到差动保护的基本设定0.36，所以变压器能维持运行。

但随着负荷电流的增加，差流会不断增大，下面计算在一相CT断线的情况下，变压器处于“5”档时，负荷电流达到多大时，差流会达到设定值。

如前面所说，SPAD346C中的电流为线电流。

在高压CT二次侧L2年断线且三相平衡的情况下，设高压一次测电流为I1，SPAD346C差动电流基本设定值为d，由于变压器CT和档位所导致的差流基本不变，由正常运行数据知差流大约为0.02，所以假设C相差流d=0.02。

假设此时SPAD346C中差流已达到设定值，数据应为：

A

B

C

1

I1/300/0.7/√3

I1/300/0.7/√3

I1/300/0.7

d

d

d

0.02

2

I1/300/0.7+0.02

I1/300/0.7+0.02

I1/300/0.7+0.02

I1/300/0.7+0.02-I1/300/0.7/√3=d

若d=0.36，则计算得I1=168A，是额定电流210A的80%。

意思是当设定值为0.36时，变压器档位在“5”档，负荷达到168A以上时，差动保护就可能动作。

若d=0.2，则计算得I1=90A，是额定电流210A的42%。

意思是当设定值为0.2时，变压器档位在“5”档，负荷达到90A以上时，差动保护就可能动作。

目前二期总变最高负荷约110A，设定值d=0.36,所以在电网正常时，变压器可以正常运行不动作。

3.暴露的问题以及对以后工作的启发

a）由于二期是无人值班，所以没有抓住事故第一现场，而ESD2000软件以及GPS定时系统的存在着问题，导致ESD2000报警信息不全面，时间也有误，所以应对ESD2000系统进行完善，以满足无人值班的需要。

b）这次事故暴露出我们对设备了解的不够透彻。

需要在以后的工作中对图纸，说明书进行深入的理解，这样才能快速有效的解决故障。

c）不放过任何异常现象，不留任何隐患。

很多事故的发生前都有其异常的现象，对于总变来说，这次1#差动保护器的差流偏大，还有比如变压器的油温的不正常上升，GIS室现场控制柜内小开关的不正常损坏，有载调压机构的不能自动调压，问题解决后发现其背后都有其深层次的原因，所以我们在以后的工作中，要认真对待任何异常的现象，集思广益，给出合理深刻的解释，直到找到这个异常现象的根源，不留任何隐患。

六、结束语

这次事故给我们的工作敲响了警钟，总变运行稳定不代表没有隐患，为了保障总变的长久安全稳定运行，我们仍需进一步的努力，仔细巡检，认真分析，消除隐患，要记住：

对于我们总变，处理一个隐患可能就减少了一次跳车。