220kV主变继电保护误动原因

王晓娇++居鸿++朱志云

摘 要主变继电保护指的是对变电站的总降压变压器的正常运行状态进行保护，并在其发生电力故障时，自动提供解决措施。但是在实际的运行过程中，当电压为220kV时，总会出现一些差动保护，影响了变压器功能的发挥，使用户用电受到了困扰。电力企业相关人员应该通过研究对其发生误动的原因进行掌握，然后能根据220kV主变继电保护的实际情况，对其采取相关措施，以使其一直保持工作状态。

【关键词】220kV主变 继电保护 误动原因

电力企业在日常的电力生产中，应该对电力变压器进行定期维护，尤其是差动保护，以使差动保护发挥其保护功效，使电力系统不至于崩溃。本文主要针对220kV主变继电保护误动原因进行分析。

1 220kV主变继电保护误动故障

变电站的规格为220kV时，有两台总降压变压器正常运行，使三种规格不同的变电站通过母线呈并联关系，这时总降压变电压器中的一台的差动保护装置的相关元件会启动，使通过母联并列的三种变电站两侧的开关都会跳开，导致变电站处于罢工状态。差动保护发挥作用就意味着变电站出现了故障，这时，维修人员就需要先找到故障发生处，然后再判断故障发生的原因。先从大处着手，检查变压器和处于变电站两侧开关周围的电气设备，看其是否有故障，结果为无。接着就可以对相关的保护装置进行检查了，可以借助试验，试验对象就是继电保护的二次接线盒保护装置本体，结果还是无，此时就可以判定故障为继电保护误动。

2 误动原因分析

2.1 变压器的差动保护动作原理

差动保护是通过流经相关的电力设备两端的电流矢量差来判断设备是否出现故障，并且能对故障来源进行明确的判断，及时将被保护元件内的故障切除，使被保护元件和电源之间的线路呈断路，这有效避免了被保护元件继续受到损害。变压器差动保护主要反映的故障对象有三种，分别是套管短路、引出线及变压器绕组短路故障，它在变压器保护中作用发挥最显著的特点就是能在最短的时间内，将被保护设备的故障切除。差动保护广受绕组形式大于三的变压器青睐，它的互感器二次侧采用的接线方式为环流法。

差动保护装置发挥作用时，其输入端和输出端组成的回路中电流是不等的，为了使保护装置差动动作具有选择性，回路电流必须小于差动继电器KD动作电流。差动保护装置回路电流矢量差变大有很多影响因素，比如说变压器各侧电压等级是有差距的，再如变压器电压发生变化，励磁电压也会发生变动，就会差生冲击电压，引起励磁涌流，还如电流互感器的型号和变比不同等。

2.2 保护动作原因分析

差动保护动作的总降压变压器各侧的塔式CT绕组不能满足相关要求，B柜电流会逐渐升高，一直致CT，为了保证B柜能承载逐渐增多的电流，可以在差动保护回路中串联两个绕组形式为二的CT，前提要保证它们的变比是丝毫无差的。差动保护在发挥功能之前，总降压变压器的负载为126兆瓦，相对应的高压侧电流为359安，此时的负载率已经超过了91%，这时差动保护发生动作，故障产生，就要对差动保护所作用的对象进行故障检查，在确定不是被保护对象的原因后，就要对差动保护回路进行检查，最终结果就是由高压侧A升高为CT的二次电缆被击穿，此处就是故障处。

对发生故障的变压器相关资料进行研究，资料记载该被击穿的电缆不仅没有经过相关的绝缘测试，还有可能在使用中，遭受多次的击穿，这足以说明是对应系统性因素在发挥影响力，并不能作为差动保护失误的全部原因，所以还得检查该回路中所涉及到的全部器件，最终发现故障，故障处就是在A处，与之相串联的两个CT二次绕组间的2K1至K6，主要表现就是与其它绕组相比，此处的伏安特性表现出明显的不同，饱和电压只有72伏，而其它绕组的电压要远远超过此处，大致范围就是超过240伏，小于245伏。

经过试验分析，得出这样一个结论，当变压器的两个绕组变比一样，同时一次电流也比较小时，电压器会一直保持工作状态。当电压器的两个绕组的电阻变化规律不同，同时一次电流又比较大时，电流就会出现饱和状态，但是饱和度却和绕组匝数比较多时输出端的电流量是相差甚远的，前者要比后者小，当这两个电流源串联在一起时，两者输出端电流量是有差异的，绕组匝数不同所引起的变比也是不同的，按照电路理论，电流源的内阻无穷大，所以即使两端输出电流量是相差无几的，两个相串联的电流源之间的电压也是极大的，并且电压和一次电流之间呈正比关系，当两个电流源之间的某点接地时，会使一个电流源左侧线路中的某点和另一电流源右侧线路中的某点之间形成对地电压，并且电压数值比较高。

2.3 理论验证

对故障处进行问题原因分析后，还要经过试验来验证。维修人员可以借助电流互感器进行模拟，相关参数为电压10千伏，一次电流分别为200、300、350、400安，还要使保护绕组和计量绕组之间爱的饱和电压符合试验要求。试验结果表明，在达到一定值后，二次电缆之间的电压会随着电流值增大而迅速飙升，飙升值和额定耐压值相差无几，这对于二次电缆来说，是不安全的，尤其是时间长了，二次电缆承受极限就会达到，最终导致绝缘击穿后果出现。

3 防范措施

主要有两方面，一方面相关的电力企业在选购相关设备时，要对设备进行质量检查和性能检验，还要对相关参数进行调试，以及注意类似CT零部件的质量和性能，看其是否符合电力设备运行要求。另一方面就是确保差动保护所使用的电流互感器特性是没有差别的。

4 结语

为了减少或避免220kV的主变继电保护出现误动，还需要对差动保护进行研究，严格选购优质的被保护对象，维修人员还要定期对被保护对象以及相关的设备进行检查和维护，以使电力系统能长期运行。

参考文献

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[3]王伟，何晓章.一起220kV主变继电保护误动原因分析[J].变压器，2010（11）：72-74.

[4]张惟.一起220kV主变继电保护误动原因分析[J].电子制作，2015（20）：69.

作者单位

国网江苏省电力公司检修分公司扬州运维分部 江苏省扬州市 225009