一起變壓器首次沖擊保護動作典型案例分析

張勝文

摘? ?要：針對施工階段，施工人員能力不足、工作不認真等問題，造成系統存在諸多安全隱患，這些隱患不及時治理，將嚴重影響變電站安全投運。本文提出在首次受電時，如何通過保護動作值來判斷變壓器投運時跳閘是否由勵磁涌流引起，并根據現象使用假設的方法來分析可能存在的故障，最終提出整改措施，實現送電前人員和設備安全。

關鍵詞：保護動作? 電纜直埋敷設? 勵磁涌流? 接線錯誤? 撤離

中圖分類號：TM772? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2019）12（a）-0059-02

1? 現場情況

某變電站共有兩臺35kV變壓器，正常為分列運行方式，其電源來自于上級110kV變電站，兩站距離880m，電源電纜直埋敷設。

兩臺主變分別配置線變組差動裝置和變壓器本體差動、非電量保護和后備保護。其中變壓器35kV側屏配置線變組差動保護裝置7SD61、后備保護裝置7SJ68和非電量遠傳裝置7XV5673;10kV側配置西線變組差動保護裝置7SD61、本體差動保護裝置7UT61和非電量遠傳裝置7XV5673，35kV側CT變比500/1，10kV側CT變比1000/1。

2? 事故經過

本變電站為首次投運，對1#變壓器沖擊合閘時，1#變壓器35kV側線變組7SD61差動速斷保護動作跳閘，動作值：IL3=0.47kA、IL2=0.44kA、IL1=0.72kA，1#變壓器10kV側7SD61線差保護同時動作。

此時2#變壓器10kV側7UT61本體差動保護啟動。

3? 技術分析

本次跳閘屬于沖擊送電時差動保護動作，首先通過現場保護二次報文分析，判斷跳閘可能原因是勵磁涌流還是一次設備故障所引起的，具體技術分析如下。

（1）保護配置分析。

為了確保變壓器在故障時能順利切斷故障變壓器，變壓器配置電量保護和非電量保護，本文中的線路變壓器組差動保護和變壓器本體差動保護，均屬于縱差保護，此類保護可以正確區分區內、外故障，當保護區內變壓器故障時，本體差動和線變組差動均會動作，無延時的切除區內故障;當線路故障時，線變組差動會動作切除故障線路。在差動保護配置中，差速斷保護不受二次諧波閉鎖[1]。

（2）二次報文分析。

查閱保護定值，將動作值與保護定值對比發現，線變組差速斷動作值最大770A，定值為990A。查閱保護說明書，線變組差速斷保護有變化趨勢的判據，當電流變化趨勢較大時，線變組保護差動動作跳閘。

此時判斷是否為勵磁涌流引起的，由動作電流倍數÷變壓器額定電流=動作倍數可知（770÷165=4.67倍），此時的動作電流為變壓器額定電流的4.67倍;同時對比此方式下的短路電流理論值，此時變壓器在10kV系統的短路電流值為12000A[2]，動作電流遠小于短路電流，顧判斷是變壓器沖擊瞬間產生勵磁涌流，在增長瞬間導致變壓器線變組差速斷保護動作跳閘[3]。

（3）現場實際動作情況技術分析。

根據縱聯差動保護原理，本次故障保護動作后，1#變壓器在沖擊瞬間跳閘，均應該為1#變壓器的線變組差動保護和1#變壓器的本體差動保護動作，但從保文看出，沖擊跳閘瞬間，只有1#變壓器的線變組差動保護動作，而1#變壓器的本體差動并沒有動作。此時卻出現2#變壓器的本體差動保護動作，這就不符合縱聯差動保護原理，需分別檢查一次系統和二次系統接線是否正確。

（4）現場一、二次回路檢查分析。

跳閘后，現場人員立即對變壓器等一次設備進行檢查，未發現明顯故障點，也沒有焦糊味道。隨之對電纜線路進行絕緣檢測，電纜線路絕緣良好。初步排除一次設備故障的可能。同時對二次回路、光纖回路進行檢查，未發現接線錯誤。

（5）繪圖分析可能情況。

再次結合現象和以上分析結果，在變壓器跳閘的瞬間，2#變的本體差動保護啟動，而不是正在沖擊送電的1#變。通過假設，將可能出現的故障繪制出簡圖（見圖1）進行分析，假設1#主變電纜接引至2#主變上時，就會發生對1#主變沖擊送電，而實際帶電的變壓器是2#變，此時是2#變產生了勵磁涌流，故2#變本體差動保護啟動，而1#變的電源接至2#變，所以1#變線變組差速斷保護動作。假設與現場所有保護動作情況和報文一致，顧再次對一次電纜接線情況進行排查。

隨即詢問現場人員，在沖擊瞬間是哪臺變壓器有響聲，但因變壓器距離較近，在沖擊時產生的“嗡嗡”聲瞬間就消失，人員無法準確判斷是幾號變帶電。隨即安排人員重新對電纜進行核對，最終發現確為一次電纜接線錯誤，施工人員誤將1#變電纜接至2#變引起本次事故。

4? 改進措施

（1）對于距離較遠的電纜直埋敷設回路，在電纜連接前，核對系統位號正確后方能將電纜連接到變壓器上，連接前的核對工作要有專人監護，并在電源側也要安排專人看護。

（2）對于集中布置的變壓器，在首次送電前須辦理所有變壓器的工作終結手續，檢查人員撤離至安全位置方能沖擊送電。

（3）當設備運行時，若保護發生動作，須收集所有保護動作保文， 并逐個進行分析，未分析清楚嚴禁擅自投運設備，防止發生人身傷害或設備事故。

5? 結語

本文通過對35kV變電站首次受電時發生跳閘故障進行分析，指出了變電站在首次送電過程中，每一條保護動作保文都要認真分析，從源頭找出事故原因。為了避免發生同類事故，應加強變電站首次送電的檢查確認工作，確保變電站首次送電安全。

參考文獻

[1] 張保會，尹項根.電力系統繼電保護[M].北京：中國電力出版社，2010.

[2] 劉燕玲，劉玲軍.電力系統短路故障淺析[J].中小企業管理與科技，2011（31）：105.

[3] 宮仁仕.勵磁涌流對繼電保護的影響及避免措施[J].有色冶金設計與研究，2017（8）：17.