低配故障引起变压器差动保护动作分析

邓 辉 余张兵 李衡山

（湖南省送变电工程公司，湖南 长沙410007）

0 引言

某变电站外接站用电系统送电时的低压配电部分发生380V母线短路故障，造成35kV外接站用变压器差动保护越级动作，跳开变压器高低压侧断路器，10kV站用变保护、380V智能脱扣器均未动作。

1 事件概述

1.1 系统接线

该变电站外接站用电系统示意图如图1所示，35kV外接站用变30B低压侧连10kV母线，10kV真空断路器连接各交流配电室的10kV干式变压器，再经过380V母排至各负荷开关。

图1 外接站用电系统示意图

1.2 事故经过

该变电站站用电系统送电，10kV部分已送电完成，带上极1低端阀组交流配电室的380V母排时，发生短路故障，按保护配置来分析，380V智能脱扣器及10kV干式变压器后备保护应动作切除故障。但现场上述保护均未动作，而是35kV外接站用变保护装置比例差动动作，6ms后跳开30B的高压侧断路器330和低压侧断路器130。

1.3 事故原因

如图2所示，事故掉闸的直接原因是380V母排发生短路故障，且故障点明显。但35kV外接站用变保护装置差动保护越级动作，只能说明当时变压器差动保护范围内有差流产生。送电时出现这种情况，一般只有2种可能：

（1）变压器两侧差动保护用TA1和TA2的极性错误；

（2）变压器内部发生故障。但380V母排发生短路故障，为什么10kV干式变13B保护没有动作，413脱扣器也没有动作？查找原因，13B保护装置定值如下：低压侧零序过流Ⅰ段定值1.8A、时间0.9s，Ⅱ段定值20A、时间100s；413脱扣器短延时0.6s，而35kV外接站用变保护装置差动保护是先于10kV干式变保护和380V脱扣器在故障6ms后迅速动作的。分析得出问题原因仍然在35kV外接站用变部分。

图2 事故原因分析

2 事故原因排查

检查35kV0＃站用变高低压侧TA极性，核实站用变差动保护TA极性无误；检查TA二次回路接线，检查结果正常无误。

检查10kV站用变保护装置二次TA回路及动作出口情况，结果正常；检查35kV0＃站用变保护装置二次TA回路及动作出口情况，结果正常。

排除上述问题后，怀疑是否由于变压器保护装置误动造成跳闸。重新校验35kV0＃站用变保护装置。保护装置试验过程中发现，长园深瑞35kV0＃站用变保护装置的配置菜单中变压器参数定值整定为Y／Y／D－1，而现场35kV0＃站用变实际接线方式为Y／Y／D－11，由此造成保护装置差流计算中平衡系数出错，变压器低压侧出现短路电流时保护产生差流，导致比例差动动作出口。长园深瑞厂家到现场后给保护装置输入当时的负荷电流模拟故障发生时情况，再次试验证明是保护参数设置错误造成的比例差动动作出口，而其差动动作时间为6ms，快于10kV站用变保护定值的0.9s和413脱扣器短延时时间0.6s，最终导致了10kV站用变保护在发生故障时无动作，而35kV外接站用变保护装置越级动作的情况发生。

经过排查，可以作出以下判断：这是一例由于站用变压器保护定值整定出错，在站内低配开关投切中发生短路情况下引起站用变断路器跳闸的事故。

3 事故处理

找到380V母排闪络故障点，并对闪络的抽屉开关进行更换。

检查低配系统380V母排绝缘情况，检查结果正常。

检查113断路器高压电缆相序、绝缘电阻，检查结果正常。

检查10kV干式变绝缘电阻、直流电阻，检查结果正常。

35kV外接站用变保护装置和10kV站用变保护装置定值核对。

跳开断路器恢复送电，对10kV干式变冲击合闸5次后，故障低配区域带负荷成功。

4 措施及建议

从这一事故可以看出，一个平常看似简单的低压开关投切过程，可能由于之前工作的疏忽造成变压器保护动作乃至整个变电站失压。由此看来，电气调试工作来不得半点马虎，任何工作上的遗漏都将留下电网事故隐患。通过总结经验教训，提出以下措施及建议，以防止此类事故的再次发生：

（1）低配系统的分步投运过程中，需做好投运部分和连接部分的绝缘试验，确保单个元器件和整个低配系统的绝缘性能良好，防止因绝缘破损造成电气设备发生短路故障。（2）变压器差动保护动作，事故一般由变压器内部及其套管引出线发生短路、电流互感器短路或开路故障造成。排除变压器内部原因后，变压器差动保护装置应重新进行校验，以检查差动保护装置误动或电流回路接线错误的可能。

（3）变压器保护装置现场校验完成后，定值整定过程应由专人进行核对，并在整定正式定值后进行一次保护装置功能校验，以核对保护定值的正确性。