浅谈变压器跳闸事件的继电保护动作

黎珏强

（中国南方电网超高压输电公司梧州局，广西南宁 543002）

浅谈变压器跳闸事件的继电保护动作

黎珏强

（中国南方电网超高压输电公司梧州局，广西南宁 543002）

随着我国的快速发展，电力设施建设也得到了有效的助推，目前，我国的电网已经能覆盖大多数地区，但是随着电网的扩大，问题也逐渐显现出来。其中，变压器的跳闸就是经常发生的，在电网出现故障时，变压器会产生跳闸的反应，这是对线路的有效保护，防止事故的扩大，本文主要从一起变压器跳闸事故进行分析，探讨它的继电保护过程和原理，掌握其中的规律，并以此得出一些比较有用的预防对策，希望对我国的电力发展有所帮助。

变压器 跳闸 继电保护动作

变压器跳闸是对电力设施的有效保护，能够减少故障带来的损失，防止事态进一步扩大。但是，变压器跳闸也会引起一些负面效果，例如影响电力的正常供应、影响居民的用电等。因此，要对变压器跳闸的原因有一个清楚的认识，掌握跳闸的基本规律，在发生跳闸事故后能够及时的找出原因，解决故障问题，并在最短时间内恢复供电。

1　事故概况

2009年4月6日23：05，一座110 kV的变电站内的2号主变压器发生跳闸现象，导致中压侧35kV的母线与低压侧10 kV的母线都失去电力供应。事故前的电力供应如图1所示。

2　变压器的运行方式及事故处理经过

图中的A变电站的1号主变与三侧开关都处在热备用的状态，2号主变与三侧开关正常运行，A与B之间的线路是主供线路，2号主变高压侧06开关受电向35kV、10kV侧供电，35kV侧由母线向35kV的线路供电，其中35kV的一条线路向电石厂供电，当时厂内未开机，开关处于热备用状态，10kV的侧线路与站用变运行，负荷约为0.9MW。

当时，A变电站的2号主变高压侧06开关发生跳闸，指挥中心决定将2号主变改成热备用状态，把1号主变变成运行状态，这样就使得A变电站的35 kV和10kV恢复了供电［1］。

3　现场调查与试验

跳闸事故的当天，A变电站的周围是晴天的天气，跳闸的前期，2号主变由复合电压闭锁过流II段保护动作，06开关发生跳闸。在检查时发现，2号主变压器的瓦斯继电器内没有气体，变压器一切正常，通往电石厂的35 kV线路的保护装置当时整组启动保护程序及复归报文。

A变压器的故障录波装置在故障发生时启动录波，录波的情况显示一切良好。在发生跳闸的时间段内，B变压器的故障录波装置也处于启动的状态，当时在22开关的地方出现了电流回路突然改变的情况。在发生故障期间，2号主变保护和二次回路都采取了检查，检查的结论显示保护功能仍然是正常的，没有存在什么异常，与反措的要求是对应的。同时，也对变压器的06与32开关的电流互感器做了相关的检查、测试，主要测试了伏安特性、变比、极性等内容，测试的最终结果也显示两个电流互感器的变比、极性是正常的，没有存在异常，所有的数值合性能都满足相关的标准和要求。当时，通往电石厂的线路没有断电，只是对该线路进行了外部检查，没有进行相关的测试，34开关以及它对应的电流互感器与2号中压侧32开关以及它对应的电流互感器都是属于同一个型号的，没有什么差别，装置的测试结果也没有什么异常［2］。

图1　

4　继电保护动作行为分析

在事故发生时，2号主变中压侧的32开关有了明显的电流突变，波形发生了较大的偏移，在50ms之后逐渐变得稳定，但是整体的波形是不对称的，存在许多谐波分量，二次电流的有效值在3.6A左右，中压侧电压在0-800 ms的时间段内有较小的变化，而且这种变化非常不容易观察到，800ms-2660ms的时间段内，波形的变化比较剧烈。中压侧的后备保护复压过流整定值是5.3A，发生故障时的电流没有达到保护的整定值，因此，中压侧后备保护没有发生保护动作。

在事故发生时，2号主变高压侧的06开关同样出现了电流突变的情况，整体的波形往一边发生偏移，电流的有效值慢慢变大，三相电流的含谐波量比较明显，它的有效值在4.3-5.8 A的范围内。高压侧的电压也在0-800ms的时间段内有较小的变化，它的变化也不是非常明显，在800ms-2660ms的时间段内，整体的波形有明显的变化，与高后备保护复合电压开放条件相一致，它的过流整定值是3.7A，高压侧二次电流的数值大于整定值，在1.8s之后高后备复压过流II段产生了继电保护，06开关发生跳闸。

在06开关发生跳闸时，A站的所有保护装置中只有一项发现了整组启动的情况，那就是通往电石厂的35 kV线路，其中的34开关出现整组启动，由此可知，故障的发生原因是在通往电石厂的35kV线路上。06开关的二次电流有效值在4.3-5.8 A范围内，一次电流在172-232A范围内，折算后的中压侧应当在525-713 A范围内，但是，32开关的二次电流有效值是3.6A，换算后的一次侧电流是288A，两项计算结果存在明显的差别，因此可以断定中压侧电流互感器发生了饱和现象。

通往电石厂的35kV线路在当时没有连接故障录波装置，因此也就不知道它的保护装置感受到的电流情况。在前两年曾经对电石线34段进行谐波监测，当电石厂工作时，电流3次谐波分量占基波比率可高达37.91%，谐波分量的总和所占的基波比率高达80.64%。

通过调阅相关数值、文件，可以认定发生故障时电石厂的线路存在问题，使得34开关的内置电流互感器饱和达不到过流保护定值，32开关的内置电流互感器由于较大谐波饱和，达不到中后备复压过流保护定值，2号主变高压侧感受到了含谐波量较大的故障电流，二次电流达到高后备复压过流定值，高后备复压过流II段保护动作导致06开关跳闸［3］。

5　结语

通过此次变压器跳闸的继电保护动作分析，可以得出以下结论：一是在选择电流互感器的型号时，不能只考虑它的稳态伏安特性，还应当参考它的暂态特性，这种性质对于一些大型工厂来说是非常有必要的。二是要加强对电网内的用户的管理，当用户的谐波超标时，要禁止他们的设备连接到电网内，及时采取措施，当治理合格之后，再允许他们接入电网。由此可见，变压器跳闸的继电保护对电力维修和维护带来一定的困难，电力企业也要加强自身的技术水平，更加快速的找出故障的原因。

［1］张言权.高压电网继电保护动作后检查方法探讨［J］.广东科技，2008（06）.

［2］梁秀梅.关于继电保护动作故障的解析［J］. 硅谷，2013（21）.

［3］孙翔.1992～1995年广西电网继电保护动作统计分析［J］.广西电力技术，1996（04）.