变差动保护误动事故分析
作者：本站发布机构：本站发布日期：2018-11-24
本文通过事故经过及检查、差动保护误动原因分析、瓦斯保护误动分析、结论与建议四个方面进行变差动保护误动事故分析
1．事故经过及检查
某110kV变电站低压侧(10kV)一条出线由于相间故障跳闸，与此同时，该变电1号主变差动保护动作、瓦斯保护动作，主变高低压侧开关同时跳闸。
该变电站为110kV终端变电站，110kV为内桥接线，10kV为单母线分段接线。跳闸事故发生后，经检查，初步判断，主变跳闸的原因很可能为保护误动。但对主变所有保护进行了定值校核、二次电缆绝缘检测等仔细认真的检查后，仍未发现异常。
由于该变电站负荷较重，1号主变暂时投入运行。当进行主变带负荷试验时，发现1号主变差动保护A相差电流比其它两相大，约超出14mA。由此判断可能的原因是主变110kV电流互感器(CT)变比异常。
由于该变电站为内桥接线形式，主变差动保护高压侧为进线开关与分段开关的合电流，所以针对不同的运行方式分别进行了检查，在确定110kV进线开关(编号93)CT变比异常后，对93号开关CT进行了误差试验。
误差试验的结果表明，93号开关CT变比误差已经远远超出允许范围，接近20%。对GIS(封闭式组合电器)解体后检查发现，GIS内部CT引接线互相缠绕，且绝缘已经被烧损。对损坏的引接线进行更换处理后，设备恢复正常。
2．差动保护误动原因分析
由于该主变110kV开关CT变比存在较大幅度的误差，在低压侧近距离短路时，差动保护的差电流达到整定值，差动保护动作出口，跳开高低压侧开关。该变压器差动保护为许昌继电器厂早期生产的LCD-4型，整定值为0.48A。根据计算，当110kV侧CT变比误差为20%、低压侧短路电流达到13.5kA时，保护差电流即达到定值门槛，而当时由于10kV侧线路近距离相间短路，短路电流已经远超过13.5kA。
3．瓦斯保护误动分析
经过反复检验发现，当主变差动保护动作出口时，该主变瓦斯保护信号继电器同时掉牌，引起瓦斯保护信号继电器误发信号的原因，是由于二次电缆芯间电容的影响。如图1所示：由于从主变保护屏到变压器瓦斯继电器的电缆大约有150m，相当于在WSJ并联一个电容C。正常运行时，在正负控制电压的作用下电容两端充电，当差动保护继电器接点CJ1闭合时，形成一闭合的放电回路，瓦斯信号继电器的动作电流为0.15A，在电缆放电电流的驱动下，其动作率几乎达到80%。
实际上，变压器瓦斯保护并没有真正动作，在差动保护误动的同时，由于电缆放电电流的作用，使得瓦斯信号继电器误掉牌，给运行人员一个假信号。
针对上述情况，为防止再次误发信号，对瓦斯保护回路做了如下改进：在信号继电器XJ2并联1个75Ω的电阻，提高了信号继电器的动作电流，可靠防止了由于电缆电容的影响而导致的误掉牌，同时严格保证了正常动作时的正确掉牌如图2所示：
4．结论与建议
(1)这是一起典型的由于CT变比误差导致的差动保护误动。由于该变电站为内桥接线，在正常情况下，对于上述变比误差，很难在保护带负荷试验中发现，加之GIS设备难以进行互感器变比误差试验，在变电站投动后的10年中从未做过变比误差试验，因而使上述隐患长期未能发现。同时，笔者在长期的工作中还数次发现互感器变比超标引起的保护误动、告警等问题，因此可以说，目前互感器误差试验的周期是否应适当进行调整，是一个值得探讨的问题。
(2)从检验和分析的结果可以看出，二次电缆的电容对瓦斯保护信号继电器的动作有着不容忽视的影响，尤其当二次电缆较长时，影响更加明显。所以说，对于比较灵敏的继电器，电缆电容的影响是一个不容忽视的因素，应当在设计、运行中加以重视。