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主变压器差动保护误动作分析

作者: 技术中心  发布:2020-02-10

  图1为安徽无为供电公司110 kV襄安变电站系统运行图。各电压等级的主变压器有关数据如表1所示。

  如图1所示,110 kV襄安变电站#Ⅰ主变压器501断路器与#Ⅱ主变压器502断路器并列。#Ⅰ主变压器带35 kVⅠ段负荷,#Ⅱ主变压器带35 kVⅡ段负荷, 300断路器处于热备用。#Ⅱ主变压器带10 kV负荷,100断路器处于运行状态。#Ⅰ、#Ⅱ主变压器中性点接地开关处于断开位置。#Ⅰ主变压器差动保护为电磁型,变压器的保护装置其执行元件为BCH-1型差动继电器。

  2006年3月19日,襄安变电站#Ⅰ主变压器差动保护动作,在区外35 kV出线发生B、C相相间短路故障时,断开#Ⅰ主变压器各侧断路器。

  事后经试验检查发现,#Ⅰ主变压器差动保护的35 kV侧差动电流互感器二次侧被错接成Y型。

  故障发生时,主变压器低压侧实际未带负荷。为使问题更具一般性,以下按低压侧带有负荷分析。

  正常运行时,如图2所示,若不考虑不平衡电流的影响,流入三相差动继电器的电流均为0。即

  主变压器差动保护35 kV侧差动TA二次接成Y型接线。此时,中压侧差动回路向量图如图5所示。

  这时,流入三相差动继电器的电流将不再为0,相差动回路中都将产生差电流,如图6所示。此时在继电器二次绕组端子上将能测量到不平衡电压。BCH型差动继电器差压要求不能大于0.15 V,且该差压为纯交流成分,应使用灵敏度较高的毫伏表测量。在正常运行或外部短路电流较小的情况下,此差流不能达到整定动作值,差动继电器不动作。

  发生两相短路时,根据发生两相短路时故障点的边界条件,通过运用对称分量法分析,可以作出复合序网图。

  在分析时,只考虑阻抗的电抗分量,而忽略其电阻分量。其中,U(0)f为系统等值电源电势,Xff(1)和Xff(2) 分别为区外故障时系统至故障点之间的等值正序电抗、负序电抗。

  差动继电器整定动作安匝为60±4,从而可知301断路器差动动作电流在1120~1280 A之间。可见,线路发生相间短路故障,而301断路器差动短路电流又在此区间时,376断路器速断保护不应动作;376断路器过流和301断路器过流都带时限,也不应动作;最后只能是误接线的差动保护动作。

  在改接线前,要对回路做到心中有数,首先要正确画出接线图,然后按图接线。改接线后应当细心检查,认真试验。对试验和检查项目应该按规程要求,除要测向量绘出向量图外,还应测量主变压器的差压或差流。在微机保护和电磁保护共存的情况下,工作时尤其要注意两者之间存在的外部接线区别。

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