一起差动保护动作的故障分析及处理过程

2013-02-04叶巨伟覃庆欢翁军美

中国高新技术企业·综合版 2013年1期

关键词：差动保护电流互感器保护装置

叶巨伟　覃庆欢　翁军美

摘要：文章分析了一起35kV变电站电流互感器缺陷引起的主变压器差动保护动作、断路器跳闸引起的停电事故，提出了排查故障源头的方法和及时送电的处理过程。

关键词：差动保护；电流互感器；停电；保护装置；变压器；过流保护；断路器

中图分类号：TM77 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）02-0130-02

1 故障现象

2012年9月8日18时6分17秒，110kV延庆变35kV延叶3343线过流保护动作，同时#1主变中后备复压动作，延叶3343断路器跳闸，35kV叶村变短暂全所失电；18时6分46秒，110kV延庆变35kV延叶3343线重合闸动作，延叶3343断路器合闸，35kV叶村变恢复供电；18时8分，35kV叶村变#1主变差动保护动作，其两侧断路器跳闸。

2 故障背景

（1）故障时天气情况：突降暴风雨并伴有强烈雷电的恶劣天气。

（2）故障发生后，各专业抢修人员赶到现场进行了全面检查。其中继电保护人员检查二次设备情况：#1主变比率差动动作，DI＝22.30Ie；#1主变高后备保护启动；#1主变非电量保护未启动。检修试验专业人员一次设备检查情况如下：#1主变10kV侧B相母线式户内干式电流互感器内壁黑并泛白，有放电现象；一次铜牌与互感器内筒等电位圈的等电位编织线接近脱落，互感器内孔壁表面有火花放电和沿面滑闪等放电现象，如图1

所示：

图1

#1主变本体及有载开关瓦斯继电器重瓦斯和轻瓦斯均未动作；#1主变连同两侧母排相间绝缘及

对地绝缘均良好，未见致使相间短路故障的实物。

3 故障检测

初步排查结束后，初步判断为#1主变10kV侧B相电流互感器为故障源头；各专业组分工进行故障确认：二次检修班对#1主变差动保护、后备保护、非电量保护装置进行了校验，各保护装置工作正常。#1主变比率差动动作，确定差动保护范围内存在故障点，即#1主变10kV侧电流互感器与#1主变35kV侧电流互感器之间；#1主变高后备保护启动，确定了互感器二次电流为真实值，与流入差动装置相同，超过保护定值；#1主变非电量保护未动作，排除了#1主变的内部故障可能；一次方面：检修试验班对#1主变连同两侧母排相间绝缘及对地绝缘进行了测量，均良好，无一次设备接地或短路现象；对#1主变10kV侧三相电流互感器进行了耐压试验。A、C两相都经过21kV试验电压，无放电声等异常现象；B相电流互感器在加压至17kV时，出现强烈放电声，互感器内壁筒电屏附近空气间隙电离，B相电流互感器存在明显缺陷，需进行更换。经过全部一次设备及二次回路的检查及试验后，确定故障点为#1主变10kV侧B相电流互感器，其他设备可正常运行。

4 故障还原

4.1 阶段一

2012年9月8日18时6分17秒，110kV延庆变35kV延叶3343线过流保护动作，同时#1主变中后备复压动作，延庆变侧延叶3343断路器跳闸，35kV叶村变短暂全所失电。

18时6分17秒，雷击相间闪络故障点（或其他非永久性短路点）在延叶3343线上，且靠近延庆变35kVⅠ段母线侧，延庆变35kV延叶3343线过流保护动作，同时#1主变中后备复压动作，延庆变延叶3343断路器跳闸；#1主变中后备复压动作，说明短路点靠近延庆变35kVⅠ段母线。叶村变低压侧无电源点，叶村变延叶3343开关与故障点间没有短路电流，叶村变延叶3343线距离Ⅰ段、距离Ⅱ段、Ⅲ段不能启动，因此在延庆变切除故障前，叶村变未跳闸，保护动作正确；同时雷电压侵入叶村变，在被避雷器吸收转为泄露电流前沿#1主变两侧母排侵入，在侵入线路上绝缘强度最低电气装置处（#1主变10kV侧B相电流互感器）滑闪，损坏了互感器内筒等电位圈。

4.2 阶段二

18时6分46秒，110kV延庆变35kV延叶3343线重合闸动作，延叶3343断路器合闸，35kV叶村变恢复供电；此时B相电流互感器带病运行，负荷电流的突然增大，加剧了互感器内筒等电位圈的损坏程度，互感器埋下了运行隐患，坚持工作了2min。

4.3 阶段三

互感器在坚持工作了2min后，内孔壁表面发生闪络和沿面滑闪等放电现象。18时8分39秒，由于为母线式户内干式电流互感器，B相的内孔壁表面发生闪络和沿面滑闪，除造成B相二次电流突然增大外，还超出互感器的精确工作范围，A、C两相的二次感应电流也突然增大，DI＝22.30Ie。

#1主变比率差动启动、#1主变高后备保护启动；比率差动瞬时出口跳开#1主变35kV开关和10kV开关。保护动作准确。

图2

5 故障消缺

9月18日13时，待母线式电流互感器备品到后，检修人员对备品、备件进行了试验后，各项试验合格后进行了更换，满足投运条件后，工作结束，并于当日17时及时成功送电。

参考文献

[1] 沈国芳．变压器综合差动保护系统试验方法探讨[J]．宝钢技术，2006，（4）．

[2] 游书均．电力变压器高压试验浅析 [J]．中国新技术新产品，2012，（17）．

[3] 曾宝琼．一例由于电流互感器故障引起主变差动动作的分析[J]．科技与企业，2011，（16）．