关于一起差动保护误动作的分析与总结

摘要：本文对一起差动保护跳闸的故障进行了分析，证明了是一起误动作。重点是问题的分析过程，并总结了经验教训，引以为戒。

关键词：铁路供电；差动保护；分析总结

前言

2016年8月15日，南京供电段管内高里35kV变电所1#主变比率差动保护动作。抢修人员对所内电力设备巡视、检查、试验等，均未发现异常。本文主要针对这起差动保护动作的原因进行分析，并总结经验教训，以便在今后的工作中注重差动保护的作用。

1运行概况

高里变电所1#电源（35kV永铁线）经过1#主变（S11-2500/35）向10kVⅠ、Ⅲ、Ⅴ段母线供电，10kV实行单母线分段运行方式，Ⅴ段为宁启线自闭电源供电。宁启线采用不接地的运行方式，六合配电所主供，高里变电所备供。

2过程分析

2.1一次设备检查情况

因为是主变差动保护跳闸，所以现场抢修人员到达现场后，首先对1#主變和两组差动流互（图1-1中红色的流互）间的高压设备进行了外观检查，正常。在停电采取安全措施后，对1#主变进行了绝缘电阻和直流电阻测试均正常。电缆线路等设备经过绝缘测试也正常，初步排除高压设备故障。

2.2二次设备检查情况

对差动保护装置的设置情况进行了检查：差动保护的定值和压板均按要求进行了设置，保护装置内1#主变、二次侧的接线组别等参数设置也正确，经试验判断二次设备也没有问题。

2.3报文记录

通过查看高里变电所报文信息发现，保护首先动作的不是差动保护，而是自闭六合方向备自投（时间5时55分27秒100毫秒），接着是自闭六合方向速断动作（时间5时55分27秒190毫秒），之后才是1#主变差动保护动作（时间5时55分27秒217毫秒）。

根据报文信息，应该是高里-六合间自闭线路发生故障，造成六合所（主供所）速断跳闸，高里所备自投后速断跳闸。经核查，六合所5时55分自闭高里方向（主供）速断跳闸，故障时A、C相电流较大，A相最大值为94.64A；B相电流较小，最大值为1.7A。那么，这两起故障是否有关联呢？还需进一步调查分析。

2.4其它故障信息

经过进一步的调查得知：2016年8月4日，高里变电所电源一（全电缆线路）的一处电缆中间头发生故障。8月13日处理结束送电后，以电源二为基准进行核相。核相结果为A、B两相反了，正常情况下应该在F4 35kV电源进线负荷开关箱内的进线电缆头处进行调相。但是，现场抢修人员为了尽早恢复供电，就在1#主变一次侧桩头处进行了调相（如图1-1相位调整处），恢复了高里变电所的正常运行。

3故障原因

3.1差动电流计算错误的原因

在1#主变一次侧将A、B两相进行了调整，恢复了正常运行方式。但是，由于1#主变差动保护的电流采样流互没有同步进行调整，所以调相后TA1的采样电流为A相电流，Ta1的采样电流为b相电流；TA2的采样电流为B相电流，Ta2的采样电流为a相电流。即，1#主变差动保护的采样电流不是A相（或B相）的一、二次侧电流值进行比较了，而是一次侧的A相（或B相）电流同二次侧的b相（或a相）电流进行比较，形成差动电流。

3.2差动保护不跳闸的原因

正常运行时1#主变一次、二次侧三相电流的变化基本一致（波形和数值），所以虽然1#主变的差动电流取自A相和b相的差流（或B相和a相的差流），但是都没有达到定值，进而差动未动作跳闸。

3.3差动保护跳闸的原因

当高里变电所自闭六合方向的备自投动作后，高里-六合自闭间的故障电流（相当于1#主变的穿越电流）瞬间流过整个供电系统（含1#主变）。由于A、B两相的故障电流差异较大（A相故障电流最大值为94.64A，B相故障电流电最大值为1.7A），使得1#主变一次、二次侧产生差流2.79A，达到定值要求而差动动作跳闸。反言之，如果A、B两相的故障电流也相近，那么1#主变的差动不一定会动作跳闸。

4经验教训

4.1对差动保护范围的误解

我单位现场运行管理人员对差动保护的认知深度不够，对差动保护的范围有误解。通常的认为差动保护作为变压器的主保护，保护的范围就是变压器本体，而实际上差动保护的保护范围是变压器一、二次侧负责采集差动保护电流的两组电流互感器之间的范围。在差动保护的范围内均不能随意变动，否则会对差动保护造成影响。

4.2电力运行方式的转变

铁路电力变配电所间通过10kV电力贯通线路连接，正常运行时由一个变配电所供电（主供所），另一个变配电所备用（备供所）。主供所的断路器设重合闸保护功能，备供所的断路器设备自投保护功能。当电力贯通线路上发生故障时，正常的动作顺序是：主供所故障跳闸→备供所备自投动作（0.25S）→主供所重合闸动作（0.8S）。对于电流故障，只要本所故障跳闸，再重合闸一次就能排除瞬间故障，其实并不需要备供所备自投，将故障影响扩大至邻所。对于电压（失压）故障，邻所的备自投能快速恢复供电，减少影响。综合考虑，可以将保护设置的动作顺序改为：主供所故障跳闸→主供所重合闸动作→备供所备自投动作。考虑重合闸保护的固有延时，保护时限上也同步进行调整。当然，最终还应以现场测试、运行情况为准，以判断这种保护设置顺序是否满足要求。本次差动保护的误动作故障，就是高里变电所作为备供所备自投后发生的。

4.3现场应急处置不力

高里所电源一故障处理完毕后，在送电核相不正确的情况下，抢修人员采取临时调相措施。没有及时将处置情况和恢复方案向上级部门汇报，并征得其同意。只是想着高里变电所电源一的故障处理时间较长了，要尽快恢复，调整后也能满足10kV系统的运行要求，忽视了一次设备变动对主变差动保护功能的影响。所以说，高速铁路电力设备故障要以“先行恢复通信、信号等与行车直接相关的设备供电”、“先通后复，先恢复一路电源供电”、“快速隔离故障区段，尽快恢复非故障区段供电”为原则。应急处置中各司其职，抢修人员根据现场情况并查阅相关资料，制定处理方案后，应及时向上级部门汇报同意后实施抢修。上级部门要起到“安全上把关，技术上支持”的作用。故障抢修结束后，注意保存电力故障及抢修工作的原始资料，并组织进行总结分析、吸取教训、制定整改措施。

5结束语

电力变压器是供电系统中的重要设备，差动保护也是变压器的重要保护。运行管理人员要认真学习、掌握差动保护，让其发挥保护电力设备的作用，而不是起到干扰电力正常供电的作用。所以要深刻吸取本次故障的教训，积累经验，逐步提高运营管理水平。

作者简介：邱庆涛（1983-），男，汉族，籍贯辽宁盖州，本科，职称工程师，研究方向：企业供电。

（作者单位：中国铁路上海局集团有限公司南京供电段）