- 頭條一起線路故障引起主變差動保護誤動的分析2021-01-17 作者：李杰 | 來源：《電氣技術》 | 點擊率：導語廣東電網有限責任公司韶關供電局的研究人員李杰，在2019年第12期《電氣技術》雜志上撰文，介紹了一起因110kV終端變電站35kV線路故障引起主變差動保護誤動作的案例。通過對保護動作報文、事故錄波、CT升流、伏安特性、絕緣檢查等現場檢查，確定主變中壓側B相電壓互感器二次差動保護繞組發生故障，對主變差動保護情況進行分析，得出結論，即動作情況滿足主變差動邏輯條件，并提出解決方案。
在電力系統運行中，隨時可能出現各種故障和非正常運行狀態。繼電保護作為電網安全的最后一道防線，時刻保護著電網及其設備。主變差動保護是保證變壓器安全可靠運行的保護之一，當主變范圍外發生故障時，主變差動保護不應該動作。
本文對一起由35kV線路故障引起主變差動保護動作的事件進行深入調查，從各方面分析判斷事故的起因、事件發展變化的過程和主變差動保護動作情況，以期為以后類似問題的調查分析提供借鑒。
1 事故經過
1.1 故障前運行方式
110kV馬頭站兩臺主變均在運行狀態，#1主變高壓側1101和中壓側301開關均在合閘狀態，低壓側501開關處于分閘狀態（#1主變為無載調壓變壓器，正常方式下10kV負荷由#2主變供電）；#2主變高壓側1102開關、中壓側302開關和低壓側502開關均在合閘狀態；35kV分段300開關在分閘狀態，35kV分段備自投投入；10kV 1M與10kV 2M分段500開關在合閘狀態。110kV馬頭站簡化主接線圖如圖1所示。
圖1 110kV馬頭站簡化主接線圖
1.2 事件簡述
2013年5月15日新豐縣出現強雷雨天氣，110kV馬頭站35kV豐馬線、馬澗線、馬金線、馬新線相繼發生故障，10:35:07，110kV馬頭站#2主變比率差動保護動作跳開#2主變三側開關。10:35:16，35kV分段300開關備自投動作，合分段300開關。
2 事件分析
2.1 故障原因的初步分析
通過查看監控后臺報文（見表1）可知，整個事故發生的過程如下：
- 2013年5月15日10:28:49:876，35kV 323開關豐馬線發生BC相間短路，過流Ⅰ段保護動作。10:29:02:741，35kV 323開關豐馬線重合閘動作。
- 2013年5月15日10:35:07:227，35kV 322開關馬新線發生AB相間短路，過流Ⅰ段保護動作。
- 2013年5月15日10:35:07:266，#2主變比率差動保護動作，跳開#2主變三側開關。
運行人員對#2主變進行外觀檢查，在差動保護范圍內未發現明顯故障點，避雷器沒有動作記錄。當時馬頭站及其周邊區域為強雷雨天氣，監控后臺的記錄顯示#2主變跳閘的同時35kV馬新線發生了AB相間短路故障，并造成過流Ⅰ段保護動作，初步認為本次跳閘事故的直接原因是#2主變B相因穿越性故障導致B相比率差動保護誤動作。
表1 監控后臺報文
運行人員在將302開關轉為檢修狀態后，經伏安特性檢查發現，302開關CT的B相CT差動保護用繞組很快飽和，這一缺陷將使#2主變在區外故障時產生較大差流。
2.2 保護動作分析（略）
110kV馬頭變電站主變保護均采用許繼WBH- 800系列裝置，其中差動保護采用WBH-812A/R1、高、中、低后備均為WBH-813A/R1，35kV線路保護采用WXH-821A/P保護裝置。表2為本次保護事件的查詢結果。
表2 本次保護事件的查詢結果（日期：2013-05-15）
2.3 結論分析
在本次跳閘事件中，110kV馬頭站#2主變差動保護裝置動作邏輯正確，但由于#2主變中壓側302開關B相CT的二次差動繞組發生故障，傳送至主變差動保護裝置的二次電流值比實際值偏小，所以在35kV線路發生相間短路故障時，差動保護裝置產生較大差流，使其B相差動保護動作電流大于制動電流，導致比率差動保護誤動作跳閘。
3 事故的后續處理
在沒有備用保護繞組及備用CT的情況下，為了盡快對#2主變復電，繼保人員臨時把#2主變差動保護中壓側CT改為與中壓側后備保護串接，使#2主變差動保護暫時恢復正常；并盡快對馬頭站#2主變中壓側302開關CT進行了更換（安徽互感器公司生產）。
結論
事故調查分析是繼電保護人員必備的技能。本文通過對一起線路故障主變跳閘事故的分析過程，為類似故障提供了值得借鑒的思路和方法。
- 對于區外故障引起主變誤動的事故，建議首先從后臺報文著手，把握事故發展過程，然后對比主變差動保護動作數據和線路保護動作數據，判斷故障類型，并對取自同一CT的不同繞組的錄波采樣進行對比分析，進而查找誤動原因。
- 對于CT繞組故障的情況，可以臨時采用電流回路串聯的解決方案。
