主变差动保护动作的事故分析原稿.docx

1、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“1 d”跳闸信号，差动保护动作，1

2、10KV1#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13.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

3、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，

4、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10.10.110.180.20.20.2低压侧20.20.20.20.220.220.22差流d0.120.130.020.020.020.02第二组高压侧10.140.140.240.220.220.22低压侧20.270.270.270.240.240.24差流d0.120.130.020.020.020.02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

5、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（L1 0.1，L2 0.11，L3 0.18），第二组高压（L1 0.14，L2 0.14，L3 0.24）， 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

6、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9X111-4端子内部图：

7、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=IA IBC=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

8、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=46A I

9、2=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=4000/5 CT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=0.02c)实际

10、SPAD346C数据如表：ABC10.220.220.22D0.020.020.0220.240.240.24 计算值与实际值完全吻合。2.2#线一次值I1=43A I2=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=0.2b)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=806/40

11、00/0.92=0.22c)实际SPAD346C数据如表：ABC10.20.20.2D0.020.020.0220.220.220.22 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

12、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 L1 0.1，L2 0.11，L3 0.18，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，

13、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：ABC1I1/300/0.7/3I1/300/0.7/3I1/300/0.

14、7ddd0.022I1/300/0.7+0.02I1/300/0.7 +0.02I1/300/0.7 +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

15、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。