某变电站主变跳闸原因分析及防范措施

李丹丹 朱燕

摘要：某变电站1#变压器比率差动动作，高低压两侧开关分闸。两台主变并列运行，2号主变代供负荷，负荷无损失。本文针对故障进行原因分析并给出采取措施

1.引言

故障前运行方式，主变2台并列运行，进线1回，110kV侧电气主接线采用单母线接线，，10kV侧电气主接线为单母线分段接线。

2.现场检查

1）运行专业现场检查：1号主变外观无异常，瓦斯继电器内无气体，高、低压侧开关无问题。

2）二次专业现场检查：检查主变主二次电流互感器的二次接线发现B相绝缘损坏，二次绕组差动卷的二次接线有烧损现象;B相CT进行励磁特性、变比、伏安特性、绝缘的测试，无问题;对现场定值进行核查无问题。

现场二次接线检查：一号主变差动卷CT二次回路接线无开路，1号主变B、C两相电流互感器的主变备自投保护卷的二次绕组的接线存在异常。

3、原因分析

开关跳闸原因：1号主变主二次电流互感器B相二次绕组差动卷二次接线绝缘烧损，与主变备自投二次电流卷短接，造成分流，使高低压侧产生差流，差动保护动作，两侧开关跳闸。

二次接线绝缘烧损原因：是厂家在主变备自投电流二次回路接线存在异常，将B、C两相电流互感器的主变备自投保护卷的二次绕组并联短接，BC相CT二次回路形成的半开路状态，此种情况使电流互感器备自投卷CT二次端子之间有几百上千伏的电压，在遇有大负荷电流时半开路电压更加严重，长期运行的结果使CT二次电缆绝缘击穿打火，相邻的差动卷CT二次电缆绝缘也被击穿接地，直至差动保护动作，使缺陷被暴露。

随后，变电运检班组按照此种接线情况进行了模拟实验，三支CT均加入相同电流，A相电流显示为0.5A，B、C相电流显示为0.38A、0.39A。三支CT均检测到电流，持续加流2小时，CT本身无发热现象。

2）是电流互感器本身质量问题，运行时局部发热，造成二次接线长期受热烧损。

4.原理分析：

CT二次回路半开路状态的原理分析：

以下以正常运行负荷电流5安培为例说明，出现BC相CT二次同极性相连构成的串联回路情况，说明CT的工作状态

IA=5∟0

IC反=5*（√3/2）∟+90 IB反=5*（√3/2）∟-90

IC= 5∟120   IB同=IC同=5*（1/2）∟180

IB反= -IC反，可以在CT二次绕组中流通【传递到二次侧】

IB同=IC同，不可以在CT二次绕组中流通，只在CT二次侧绕组两端产生开路电压。

上述相量图说明一个道理：

在上图中接线情况下：

如果在B、C相CT的一次侧通入，IB=5*（√3/2）∟-90*（1600/5）电流;IC=5*（√3/2）∟+90*（1600/5）的电流，CT二次侧会流过IB=-IC=5*（√3/2）安培的电流

如果在B、C相CT的一次侧通入，IB=5*（1/2）∟180*（1600/5）电流;IC=5*（1/2）∟180*（1600/5）的电流，CT二次侧线圈两端会产生开路电压U2.5，开路电压大小U2.5约等于做伏安特性实验时，二次侧通入2.5安培电流时的电压测量值【考虑2.5A电流在二次绕组上的压降数、还应该减掉此数值】。

综合上述两个实验结果，如果直接在B、C一次线圈中通入两个互差120度的5*320【CT变比1600/5】安培的电流，则上图中CT二次回路会流出5*（√3/2）A的电流，同时BC相CT二次线圈两端会产生开路电压U2.5 ，该开路电压中包含有很多高次谐波分量，瞬时值可能会达到上千伏，足以使CT二次绝缘击穿。但如果CT本体不是有很严重的过热现象，CT本身不至于损坏。

上述分析中，2.5安培电流是CT励磁电流分量，该分量电流如果不能使CT极度饱和，则结论是正确的或接近正确的。2.5安培励磁电流如果使CT极度饱和，则上述的理论值与实际值之间有较大出入，但理论值靠近实际值的趋势是正确的。

5、采取措施

1.对1号主变二次进线开关柜接线进行了更改，主变投运后无问题。对2号主变接线进行了检查，无接错线的情况。

2.联系厂家对1号主變二次绝缘劣化的B、C相CT进行更换。

3.对进线柜、分段柜CT二次接线进行检查，发现其接线工艺不合理，要求厂家对上述开关柜进行重新配线，原则为上排端子接线从上侧配出、下排端子接线从下侧配出，防尘护罩更换为具有两侧出线孔，并将此类型互感器冷压接O型端子改为带绝缘护套O型端子的方案。

5.经验与总结

上述事故中，让人们事后总结的教训中不被大家注意的一个施工工艺方面的问题是：CT二次端子配线的规范性问题：

按照上图1中正确接线图接线，有两个好处，一是导线的长度有冗余度，配错线易于修改，同时导线间不易短路绝缘效果好。

按照图2的错误接线，容易使导线之间发生直接接触性短路、且容易使导线蹦的太紧太直而发生短路或断线，一旦配错线也不易修改。

上述问题不是写在教科书及规程中的问题，不易被专家或普通现场工作人员所注意。

参考文献

1. 国家电网公司 继电保护培训教材

2. 继电保护运行技术

3. 电力系统继电保护