防止110KV变压器微机差动保护装置误动的探讨

《防止110KV变压器微机差动保护装置误动的探讨》由会员分享，可在线阅读，更多相关《防止110KV变压器微机差动保护装置误动的探讨（3页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、防止变压器微机差动保护装置误动的探讨刘 佐 华（冷 水 江 电 力 局 ,湖 南 省 冷 水 江 市 417500）摘要：在超高压系统中，主变压器保 护常采用双重配置，重点防止保护装置拒动，但不能防误动。因此，防止主变压器保护误动就显得尤其重要，本文 对如何防止变压器微机保护装置误动进行探讨，供大家参考。关键词：变压器微机保护；防止误动；1 引 言随着我国高压电网的完善和发展壮大、电网的稳定与安全对国民经济和人民生活的影响越来越大、变压器作为电能传送的枢纽，尤其在城市电网输配电过程中的重要性不言而喻。因此，必须确保变压器安全稳定运行。对其保护装置的可靠性、灵敏性提出了更高的要求；随着电力系统信

2、息化的发展，也要求保护装置具有故障自动诊断、以及带有人机对话、图形显示、面向网络的智能化功能。同时、为了防止装置拒动和误动、运行单位须更熟悉、更有效地使用好微机保护装置。下面我就从装置本身和运行管理两个方面着手、谈谈防止变压器微机保护装置误动措施。 2 不断完善保护装置，防止装置运行中误动下 面 以 我 局 110KV 岩 口 变2#主 变 为 例 加 以 说 明 ， 岩 口 变2#主 变 容 量 为 31500KVA， 额 定电 压 为 110KV/38.5KV/10.5KV.三 侧 TA 变 比 分 别 为300/5， 600/5， 2500/5。 主 变 差动 保 护 采 用 南 瑞 C

3、AS226V 保 护 装置 ， 保 护 定 值 为 ： 差 动 速 断29A， 比 率 差 动 起 始 电 流 2A， 比率 制 动 定 值 1、 定 值 2 均 为4.7A, 比 率 制 动 系 数 1、 系 数2 均 为 0.5,二 次 谐 波 制 动 系 数0.17,差 流 越 限 0.9A/0.15S,TA断 线 判 别 为 1A。 该 保 护 装 置 投 运后 于 08 年 8 月 7 日 16 时 16 分因 10KV 出 线 遭 雷 击 短 路 而 误 动 跳闸 ， 动 作 时 差 动 电 流 达 到4.0A， 现 场 检 查 试 验 发 现 高 压 侧 二次 加 电 流 ， 装

4、 置 无 反 应 ， 电 流 为 零 ，断 定 为 AC 板 数 据 采 集 回 路 装 置 故障 ， 外 部 短 路 时 引 起 差 流 过 大 ， 比率 差 动 误 动 。 南 瑞 该 套 保 护 有差 流 越 限 告 警 装 置 ， 任 意 一 相差 动 电 流 Icd 大 于 差 流 越 限 保 护定 值 Icdset 时 ， 并 超 过 整 定 时 间后 ， 发 出 差 流 越 限 告 警 信 号 。 但 该信 号 往 往 在 外 部 故 障 电 流 较 大 时 才能 发 出 ， 而 此 时 比 率 差 动 已 经 发生 误 动 。 又 由 于 岩 口 变 主 变 高 压 运行 在

5、6 档 ， 中 压 侧 运 行 在 5 档 ，外 部 故 障 时 档 位 误 差 引 起 的 不 平 衡电 流 也 会 造 成 差 流 越 限 动 作 ， 无 法判 断 装 置 故 障 。 另 外 、 本 装 置 还有 CT 断 线 判 别 功 能 ， 根 据 控 制 字“CT 断 线 瞬 时 闭 锁 比 率 差 动 投 入 ”投 退 情 况 确 定 是 否 闭 锁 比 率 差 动 保护 ， 当 满 足 以 下 条 件 时 可 动 作 闭 锁比 率 差 动 。1） 零 序 电 流 大 于 “CT断 线 保护 电 流 定 值 ”。2） 有 一 相 电 流 为 零 。3） 任 何 一 相 电 流

6、没 有 增 加 。显 然 ， 当 AC板 数 据 采 集 回 路 装置 故 障 时 ， 由 于 高 压 侧 三 相 电 流 为零 ， 无 零 序 电 流 产 生 ， CT断 线 保护 不 会 动 作 ， 从 而 也 不 能 起 到 闭 锁比 率 差 动 的 作 用 ， 鉴 于 此 类 情 况 ，建 议 加 一 套 装 置 故 障 闭 锁 比 率 差 动的 逻 辑 判 断 ， 当 满 足 以 下 条 件 时 可发 装 置 故 障 报 警 并 闭 锁 比 率 差 动 保护 ：1） 有 一 相 电 流 为 零 （ 装 置 故障 至 少 有 一 相 电 流 为 零 ） 。2） 任 何 一 相 电 流

7、没 有 增 加 （ 排除 主 变 及 电 网 故 障 的 影 响 ） 。3） 电 流 为 零 侧 的 断 路 器 处 于 合闸 位 置 （ 考 虑 运 行 方 式 改 变 、 某 侧可 能 断 开 运 行 ） 。同 时 满 足 以 上 三 个 条 件 ， 可 断 定装 置 或 回 路 有 故 障 ， 闭 锁 比 率 差 动保 护 ， 确 保 装 置 不 误 动 ， 同 时 发 告警 信 号 ， 提 醒 继 保 人 员 进 行 处 理 。3 加 强 检 修 运 行 及 定 值 核 算 管理 ， 防 止 保 护 误 动3.1为 了 提 高 内 部 严 重 故 障 时 保护 动 作 的 可 靠 性

8、和 动 作 速 度 ，差 动 速 断 保 护 不 受 二 次 谐 波 电 流 闭锁 条 件 的 限 制 ， 而 是 靠 电 流 值 避 开涌 流 ， 快 速 跳 开 变 压 器 各 侧 的断 路 器 ， 切 除 故 障 点 。 差 动 速 断 的定 值 是 按 躲 过 变 压 器 的 励 磁 涌 流和 区 外 最 大 故 障 电 流 下 引 起 的不 平 衡 电 流 值 来 进 行 整 定 的 ，定 值 一 般 取 （ 5 6） Ie。 但 是 在变 压 器 空 载 投 入 和 外 部 故 障 切 除 恢复 时 ， 由 于 变 压 器 的 铁 芯 严 重 饱 和 ，励 磁 电 流 将 剧 烈

9、增 大 ， 这 时 出 现 数值 很 大 的 励 磁 电 流 ， 可 达 额 定 电 流的 610倍 ， 这 样 ， 就 可 能 造 成主 变 在 空 载 合 闸 或 外 部 故 障 切 除恢 复 时 出 现 误 跳 。 如 果 运 行 中 发生 过 误 跳 情 况 ， 可 根 据 母 线 暂 态 短路 电 流 的 大 小 ， 在 保 证 主 变 中 、 低压 侧 短 路 时 差 动 速 断 能 可 靠 动 作 的前 提 下 ， 适 当 增 大 定 值 。 3.2比 率 制 动 式 差 动 保 护 作 为变 压 器 的 主 保 护 ， 能 反 映 变 压 器内 部 相 间 短 路 故 障 ，

10、高 压 侧 单 相 接地 短 路 及 匝 间 层 间 短 路 故 障 ，当 变 压 器 内 部 出 现 轻 微 故 障 时 ， 保护 不 带 制 动 量 动 作 跳 开 各 侧 的断 路 器 ， 从 而 提 高 变 压 器 轻 微 故障 时 的 保 护 动 作 灵 敏 度 。 在 区外 故 障 时 ， 按 一 定 的 比 率 进 行 制动 ， 提 高 保 护 的 可 靠 性 。 利 用 变压 器 空 载 合 闸 时 ， 产 生 的 二 次 谐波 量 来 区 别 是 故 障 电 流 还 是 励磁 涌 流 ， 实 现 保 护 制 动 。 比 率 制动 式 差 动 保 护 动 作 判 据 为 ：Ic

11、dIcd0 （ 1）|Icd- Icd0|k1|Izd- Izd0| （ 2）其 中 ： Icd=|Ih+Im+Il|，Izd=0.5(|Ih|+|Im|+|Il|),有 的 装 置 采 用 ：Izd=max|Ih|， |Im|， |Il|，同 时 ， 亦 有 用 ：Izd=|Icd|-(|Ih|+|Im|+|Il|)作为 制 动 电 流 的 ， 显 然 ， 前 两 种 原 理相 似 ， 最 后 一 种 灵 敏 度 更 高 ， 因 内部 故 障 时 制 动 电 流 理 论 上 为 零 。同时满足上述（1）、（2）两个方程差动元件动作。式中：Icd 为差动电流，Icdo 为最小动作电流，Izdo

12、 为最小制动电流（或拐点电流），Izd 为制动电流，K1 为比率制动系数，差动保护最小动作电流应大于变压器额定负载时的不平衡电流，工程中选取(O205)In， (In为主变压器额定电流)，一般工程中采用05 In 整定，不得小于03 In，起始制动电流为(O8 1O) In ，制动系数K B1取0.30.75,典型值取0.5, 制动系数K B2取0.31, 典型值取1。二 次 谐 波 制 动 的 判 据 如 下 ：K2= ID2/ID，式中I D2表示差电流的二次谐波幅值，I D表示差电流，只要K 2KXB 就可以认为是励磁涌流出现，保护不动作。K 2 KXB ， 同时满足比率差动其它判据时，

13、才允许保护动作。二次谐波制动系数K XB的整定可根据实际要求整定，整定范围为0103 5。典型取值为01 5，一般不宜低于01 5。由于运行中TA磁饱和特性、变压器磁饱和特性存在差异，产生的不平衡电流也不相同，按经验整定也常会发生误动，若 运 行 中 发 生 误 跳 情 况 ,建议根据当时故障录波情况及实际运行相关数据,并综合考虑可靠性、灵敏性问题。进行定值调整。3.3施 工 中 常 发 生 的 接 线 错误 ， 如 TA极 性 接 反 ， 相 序 接 反 ，TA中 性 线 多 点 接 地 或 接 地 不 在同 一 地 点 ， 当 发 生 区 外 短 路 故 障时 ， 因 有 较 大 的 电

14、流 流 入 接 地网 ， 使 各 点 之 间 产 生 较 大 的 电位 差 。 不 同 接 地 点 间 的 电 位 差 产生 的 电 流 将 会 流 入 保 护 二 次 回 路 ，从 而 增 加 差 动 回 路 中 的 不 平 衡 电流 ， 导 致 差 动 保 护 误 动 作 ， 这些 都 必 须 引 起 高 度 重 视 。 3.4 TA的 饱 和 特 性 变 差 ，当 外 部 存 在 故 障 时 ， 容 易 导 致 主变 差 动 保 护 误 动 作 ， 应 定 期 对TA作 变 比 、 极 性 、 伏 安 特 性 试 验 ，防 止 此 类 事 故 发 生 。 保 护 装 置 在现 场 进 行

15、 检 修 、 安 装 调 试 工 作 时 ，应 对 装 置 作 全 面 检 查 及 各 种 性 能 测试 等 工 作 ， 避 免 插 件 接 触不 良 ， 芯 片 损 坏 ， 接 线 错 误 或 电 流端 子 接 触 不 良 等 情 况 。 使 投 运后 造 成 差 动 保 护 误 动 。4 结束语微机主变保护误动，有装置本身的设计问题，也有整定、安装、检修、维护的问题。本文提出了相应的改进措施和注意事项，可供继电保护人员借鉴和参考，以减少类似事故的发生。参考文献：1张保会，尹项根电力系统继电保护M北京：中国电力出版社，20052王维俭电气主设备继电保护原理与应用M，北京：中国电力出版社，19963孙国城.朱金大 CAS2000V整合型变电站自动化系统技术使用说明书M.南京:国电南瑞科技股份有限公司,2008.-作 者 简 介 :姓 名 ：刘 佐 华 ，男 ， 1961年 出 生 ，汉 族 ，大 学 本 科 毕 业 ，工程 师 ，电 力 系 统 及 自 动 化 专 业 ，湖南 冷 水 江 电 力 局 工 作 .