主变差动保护动作分析实例

杨 锐 买正中

(甘肃省岷县刘家浪水电有限责任公司，甘肃 岷县 748400)

1 工程概况

刘家浪水电站位于岷县西寨镇站里村，是洮河干流上建成较早的一座低坝明渠引水式水电站，1984年11月建成投产，1991年9月通过验收，2001年12月并入电网。原总装机容量为4×2MW，后经逐步改造总装机容量增加至10.3MW,两台主变并列运行(见表1)。

表1 电站参数

2 故障现象

2020年9月26日1时40分，电站四台机组满发、总负荷10MW情况下，1号主变主保护单元箱发出“比率制动式差动保护动作”，导致电站35kV出口断路器3501、桥断路器3500、一号主变低压侧断路器605、二号主变低压侧断路器606全部跳闸，四台机组突然甩负荷，引起过速，使发电机出口断路器跳闸停机，一号主变主保护单元箱显示比率制动式差动保护动作值为2.7A，而比率制动式差动保护设定值为2.4A，差动保护不平衡电流值为：Icda=0.46A,Icdb=0.56A,Icdc=0.23A。

3 设备检查及问题分析

电站运行人员在拉开主变压器两侧断路器的隔离开关后，电气检修部首先对1号主变相关设备进行检查。

3.1 外部检查

变压器套管完整，连接变压器的母线上无闪络的痕迹；对变压器差动保护区范围内的所有一次设备(变压器高压侧及低压侧断路器之间的所有设备、引线、铝线等)进行检查，未发现差动保护区内有异常。

3.2 内部检查

使用相关仪器对设备内部进行检查(见表2、表3)。经过检查主变压器内部完好，无引出线及相间、匝间短路。但主保护单元箱显示差动保护不平衡电流依然存在。

表2 主变压器绝缘电阻、吸收比测量结果

续表

表3 主变直流电阻测量结果

3.3 定值比对

对1号主变主保护单元箱差动保护动作的设定值与原始设定值进行比对，差动速断电流为19.20A，比率制动差动电流为2.40A，与原始值相同，并无更改。排除由于设定值变动而引发比率制动式差动保护动作的可能性。

对1号主变压器低压侧电流互感器及引出线进行检查，对高压室1号主变压器低压侧电流互感器进行检查，其外观完好，无破裂，对电流互感器接线端子进行检查，无松动，接线紧固，对其引线(从互感器到1号主变保护屏背面接线端线路)进行检查，打开线路两端接线，用万用表对其四芯电缆线进行检查，确认线路无断线现象，线路完好。排除低压侧CT二次回路断线引起主变压器比率制动式差动保护动作的可能性。

3.4 检查1号主变高压侧电流互感器及引出线

由于主变差动保护高压侧电流来源于两部分，即出口电流互感器和桥电流互感器(见图1)，所以对3501出口断路器的电流互感器及3500桥断路器的电流互感器进行检查，其外观完好，无破损，对电流互感器接线端子进行检查，无松动，接线紧固。

图1 主变差动保护高压侧电流组成

对3500桥断路器电流互感器至3501出口断路器电流互感器引线电缆进行检查，打开两端接线，用万用表对其进行检查，确认线路无断线现象，线路完好。

对3500出口断路器电流互感器引至1号主变压器保护屏背面电缆线路进行检查，打开两端接线，用万用表对其进行检查，确认线路无断线及接触不良等现象，线路完好。

排除高压侧CT二次回路断线引起主变压器比率式差动保护动作的可能性。

3.5 检查主变压器主保护单元

断开主保护单元箱电源，打开单元箱抽出插件，经过仔细检查，发现电流转换器线头接触不良，并有打火放电烧黑痕迹，出现虚焊接现象。

4 处理措施

对主变压器主保护单元箱电流转换模块打火放电及烧黑部位进行酒精擦拭处理，对虚焊接部位重新进行焊接处理。

处理后比率制动式差动保护、差动不平衡电流恢复正常，其值为：Icda=0.39A,Icdb=0.40A,Icdc=0.40A。并列运行后一号主变压器无差动不平衡电流出现，运行正常。

5 结 语

比率制动式差动保护作为主变压器的主保护之一，主要反应由于外部线路的穿越型电流及主变压器内部有轻微故障而动作，动作之后应尽快地将主变压器退出运行，在故障消除之前不得向变压器送电。

本文主要对主变压器比率制动式差动保护动作后的现象、查找步骤及故障处理进行了详细介绍，在此,希望各自动化厂家在设备出厂时进行详细检查，避免由于虚焊接及接线不牢靠而引起的事故跳闸，保证主变压器的安全可靠运行。