关于主变保护空投动作的分析及应对措施

张毅凯，张晓梅

（国网山西省电力公司吕梁供电公司，山西 吕梁 032200）

关于主变保护空投动作的分析及应对措施

张毅凯，张晓梅

（国网山西省电力公司吕梁供电公司，山西 吕梁 032200）

主变压器在空投时由于励磁涌流的影响往往会造成保护的误动，为了避免此种情况的发生，有的保护装置采用了采样值差动原理来避免保护装置误动。通过对现场一起主变空投时保护装置的动作进行了分析，得出引起此次保护动作的原因，判断保护动作的正确性，从而针对问题提出了改进措施，希望能够对电网的安全稳定运行有所帮助。

主变压器；差动；励磁涌流；差流

0 引言

110 kV某变电站110 kV系统采用单母分段方式运行，1号主变压器（“主变”）由于故障停运检修，2号主变运行带全站负荷。当1号主变恢复运行时，发生保护动作掉闸，本文根据现场设备保护动作情况展开分析，提出改进措施。

1 事件详情

110 kV某变电站1号主变由于乙炔超标进行了滤油工作，在经过2天时间的滤油工作后主变恢复送电，在对主变进行空充时，1号主变的2套保护装置中的第2套采样值差动保护动作，第1套装置未动作。由于主变刚经过滤油工作，现场不能断定是主变内部存在故障还是保护装置误动，因此对保护装置进行了分析。具体定值报文如下。

a）现场变压器保护装置主要定值见表1。

其中第1套保护采用波形制动，第2套保护采用二次谐波制动。

表1 现场变压器保护装置参数和定值

b）保护动作事件报文见图1。

图1 装置动作报文

c）现场装置空充波形特征。

录波波形特征如下。

a）波形中A相、B相差流谐波丰富、间断角差流值均在0 A附近、均具有明显的励磁涌流特征，C相差流二次谐波较小，幅值较大，波形后期间断角采样值在5.4 A附近。

b）A相、B相直流偏置一直较大，C相差流值前期有较大直流偏置，直流偏置后面逐渐减小。

2 保护动作分析

采样值差动保护的设置主要是为一般的非轻微变压器内部故障提供一个“速动段”（其定值远低于差动速断定值，且数据窗小于一个周波），有助于消除二次谐波判据带来的长延时影响。它可快速切除绝大多数非轻微的变压器相间、接地故障。其动作方程为

由于间断角是励磁涌流的显著特征之一，间断角处的采样值接近于0，这些采样点均为不满足采样值差动动作条件的采样点，装置已通过R点取S点来保证采样值差动保护的可靠性，因此采样值差动本身具备识别励磁涌流不需要另外附加励磁涌流闭锁判据。

从波形可看出，A相、B相差流幅值相对C相较小，涌流特征较为明显，间断角处的采样值一直处于0 A附近，此时采样值和采样点数均不满足采样值差动动作条件。C相差流在前期直流偏置较大时刻，波形明显偏向时间轴一边，间断角的电流采样值较小（0 A附近），均在采样值差动启动电流5 A以下。后期在直流偏置较小时刻(启动后187.5 ms)，波形回归正常时间轴，波形间断角往下偏移，涌流特征变小。此时差流间断角采样值在5.4 A附近，采样值满足采样值差动启动定值，此时采样点数刚好满足了采差动作条件，因此采样值差动动作。

由于空充时C相电流的采样值和采样点判据均在门槛值附近，考虑到现场2套保护装置CT采样略有差别，第1套保护装置采样值差动保护不满足动作门槛，因此采样值差动未动作［1-2］。

3 改进措施

对Y/d接线变压器，由于差动保护自身的特点，差流反映Y形接线侧两相电流相量差，变压器在Y形接线侧空投时，单相电流中较强的涌流特征（间断角）在两相电流相减后，差流中的涌流特征可能减弱。这种情况下，采样值差动保护利用差流间断角实现制动的传统方法可能失效。

因此该装置变压器Y侧的TA可按Y形接入，当变压器空充时用相电流的间断角进行制动，而不是用两相电流向量差，可以大大提高涌流制动的可靠性。

［1］ 吴志敏.二次回路问题引起保护装置误动的典型事故分析及研究［J］.内蒙古电力技术，2010（3）：35-37.

［2］ 常锐.加强变电站继电保护干扰的防护对策分析［J］.科技创新与应用，2012（1）：14-16.

Analysis and Countermeasures of Protection M alfunction Caused by M ain Transformer No-load Operation

ZHANG Yikai，ZHANG Xiaomei
（State Grid Shanxi Lvliang Power Supply Com pany of SEPC，Lvliang，Shanxi 032200，China）

No-load operating of themain transformermay cause protection malfunction due to the influence of excitation inrush current.In order to avoid the happening of this kind of situation,the sampling value differential protection principle is adopted to avoid protection malfunction.According to the analysis on a case of protection malfunction caused by no-loading operating,the causes were concluded andmeasuresare put forward for improvementsoas to ensure the safeand stableoperation ofpowergrid.

main transformer；differential；excitation inrush current；differentialcurrent

TM77

B

1671-0320（2015）02-0029-02

2015-01-06，

2015-02-26

张毅凯（1982），男，山西吕梁人，2013年毕业于华北电力大学电气工程及其自动化专业，工程师，从事变电运维工作；

张晓梅（1978），女，山西吕梁人，2013年毕业于武汉大学电力系统及其自动化专业，助理工程师，从事变电二次检修工作。