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摘要 电力是我国现今社会发展非常重要的一个环节,近年来,我国的电力事业得到了较大程度的提升。其中,电力变压器是电力供应系统中非常重要的一项设备,其负责对于电能的分配与传输,同时也是保障电力系统得以安全稳定运行的重要一环。在本文中,将就一起35kV主变差动保护误动作事故进行一定的分析。
关键词:35kV;主变差动保护;误动作事故;
1 引言
在电力系统中,电力变压器是非常重要的一项设备,并具有着电压变换以及电能传输的作用,可以说,要想使整个电力系统得到更为可靠、稳定、安全的运行,就需要保障电力变压器的正常运转。但是,其在实际应用的过程中,其还是不可避免的会出现一定的问题,虽然我国的电力工作者近年来已经不断的对其进行优化与改进,但是误动作情况还是经常出现,使得变压器出现了非正常停运的情况,从而使整个系统的稳定性受到了很大的影响。而能够造成变压器误动作的因素有很多,差动回路接线不正确、整定值不合理、调整不当及保护继电器性能不良等均会使其出现误动作情况。而为了能够保障电力系统得以安全稳定的运行,就需要我们能够从事故入手,来不断的提升电网稳定运行水平。
2 某35kV主变差动保护误动作事故分析
2.1 本次事故发生的35kV变电站是单线、单变运行的方式,其只有一条电源线T接到了35kV线路之中,站内单台35kV主变运行带4条10kV出线运行,事故前全站负荷900kW。
2.2 事故发生经过
事发时间为2013.11月,该站地区当天为雷雨天气,在下午三时许该地区该35kV电源线因为受到雷电击打而跳闸的情况,而重合闸操作则成功。而当重合闸操作成功、线路重新运行的同时,35kV主变比率差动保护动作跳主变两侧开关,使得10kV母线以及35kV主变的电流值以及电压值都显示为0。而当此种情况出现之后,系统在第一时间发出信息,并由工作人员在获得报警信息之后对于差动保护范围之内的10kV母线、以此连接设备以及10kV线路等等都进行了全面的检查,并在检察未发现异常情况之后将结果汇报给了调度员。之后,则由调度员命令将主变由热备用转检修,并对该站主变及35kV侧SF6开关、CT、10kV侧真空开关、CT试验,并经试验完毕之后得出主变及高、低两侧开关,CT各项高压试验合格的试验结论。之后,则由调度员命令将主变由检修转为热备用,合上主变高压侧3501开关,主变空载运行正常,并合上主变低压侧开关和各10kV线路运行,并使得线路终于恢复到正常运行的状态。
2.3 事故发生原因
在事故发生之后,经工作人员的一系列测试发现系统中一次设备均工作正常,而保护定值以及二次接线也都正确。而事故之所以出现的主要因素则是因为电源进线因为受到雷击影响而出现了相间短路的情况,从而使限时速断保护动作,重合成功,当线路开关重合动作时,主变产生励磁涌流,差流超过了主变比率差动保护定值,而该主变二次谐波制动未达到启动定值,未能起到制动作用,导致主变比率差动动作跳主变两侧开关。
而在电力系统实际运行的过程中,当我们对侧断路器进行闭合、为变压器进行充电的一瞬间,往往会在线路中形成数值较大的冲击电流,并且在充电工作完成之后该电流则会以很快的速度恢复到正常电流值。而这个瞬间产生的电流我们则称其为励磁涌流,其是由于变压器空投过程中其中所存在的磁通不能够随之突变所出现的一种非周期性磁通,从而使电流出现了急剧增大的现象。而对于励磁涌流来说,其则主要具有下述特点:首先,其往往具有大量的高次谐波,而在这部分波中则以二次谐波所占据的比重最大;其次,涌流在出现的最初时间段所具有的数量最大,而这种数量会随着时间的流逝而逐渐衰减;再次,励磁涌流中往往具有非周期分量,且通常会处于时间轴一侧;最后,涌流波在形成之后也会存在间断角的情况。而根据励磁涌流所具有的这部分特点,为了能够避免出现的一瞬间使得变压器出现误动作的现象,我们目前的变压器保护装置中通常都会通过二次谐波制动的技术对这种情况进行避免。
从该电站此次事故的出现,可以让我们认识到电站存在下述问题:首先,主变差动保护在主变带负荷冲击时,随着涌流的出现则不能够保证以正确的方式进行制动;其次,在我们开展整定计算的过程中,差动保护中的制动系数所具有的数值也往往缺少一种细化而量化的标准,从而使我们在面对该情况时只能够通过操作人员的日常经验对其进行适当的调整。
2.4 另一起事故
在该电站运行的过程中,还发生过一起事故。在此次事故中,10kVⅠ段上水线线路三相金属在近端处发生短路,事故发生的瞬间,10kVⅠ段671开关线路为了有效地保护动作跳闸,事故一旦发生,保护装置中的瞬时电流就会随之中断。与此同时,1#主变差动的保护性装置差动保护也会出现动作跳闸。此时,跳开1#主变差动的防护装备差动保护样存在动作跳闸的情况。这时,避免1#主变高、低压端开关的差动防护误动作跳闸性的事故。
而经过差动平衡系数、最小动作电流值以及特性试验等一系列计算后并没发现问题,而在后续对于电站二次接线及电流互感器都进行了试验或更换后,问题得到了解决,这也从很大程度上说明了电流二次回路接线的重要性。
3 主变差动保护误动作事故的防范措施
3.1 提高保护门槛
对于变压器来说,我们应当在相关规定允许的范围内尽可能的提升其比率差动保护定值的门槛,对于我们目前的规程变压器差动保护电流来说,通常可以选取(0.2~0.5)In,而在我们实际运行的过程中,也需要能够依据实际情况以及不同型号保护装置参数的差异而在合理的范围内适当的提升其门槛值。
3.2 调整谐波制动系数
在我们实际工作的过程中,变压器所具有的二次谐波系统通常会保持在0.15至0.2这个区间内,而此定值所代表的主要为变压器产生励磁涌流以及其制动的需求,而对于变压器在面临负荷时所可能产生的冲击电流却并没有进行计算。而在我们今后工作当中,则应当适当的考虑系统发生励磁涌流情况时所产生的负荷对于谐波制动所能够带来的影响,并在此基础上适当的对二次谐波系数进行合理的调整。
3.3 提升装置稳定性
装置自身所具有的稳定性也是我们实际应用过程中需要考虑的一个方面,对此,发生事故的单位则应当对所使用的装置进行适当的优化更新,并以资金投入的形式更换技术更强、保护性更好的设备,同时,在装置安装完毕之后其也需要能够同装置的生产厂家进行联系,并对装置的运行数据进行更为全面的收集与分析,从而在掌握更多参数的基础上使该保护装置能够具有更好的可靠性。
3.4 更新现有技术
在本次事故中,其发生的原因是線路首先跳闸重合,并且对于主变出现的负荷没有能够第一时间对其进行切除,从而使主变负荷充电进而使二次谐波制动没有正常启动。而在今后工作开展的过程中,也需要企业的工作人员能够不断的研发新技术,并对该种情况对于二次谐波制动之间所存在的联系以及可能产生的影响进行更进一步的研究。
4 结束语
总的来说,电网的稳定运行将直接关系到城市的千家万户,而在其运行的过程中一个微小的失误则会造成保护不正确动作的出现。对此,就需要企业能够不断的更新技术以及提升人员综合素质,从而最大程度的保障电网的稳定运行。
参考文献
[1]甘辉霞.主变差动的原理和TA特性对不平衡电流的影响[J].电气时代.2009(07):112-113.
[2]孙冬.排查大型变压器跳闸故障点的一般思路[J].无锡职业技术学院学报.2010(05):62-63.
关键词:35kV;主变差动保护;误动作事故;
1 引言
在电力系统中,电力变压器是非常重要的一项设备,并具有着电压变换以及电能传输的作用,可以说,要想使整个电力系统得到更为可靠、稳定、安全的运行,就需要保障电力变压器的正常运转。但是,其在实际应用的过程中,其还是不可避免的会出现一定的问题,虽然我国的电力工作者近年来已经不断的对其进行优化与改进,但是误动作情况还是经常出现,使得变压器出现了非正常停运的情况,从而使整个系统的稳定性受到了很大的影响。而能够造成变压器误动作的因素有很多,差动回路接线不正确、整定值不合理、调整不当及保护继电器性能不良等均会使其出现误动作情况。而为了能够保障电力系统得以安全稳定的运行,就需要我们能够从事故入手,来不断的提升电网稳定运行水平。
2 某35kV主变差动保护误动作事故分析
2.1 本次事故发生的35kV变电站是单线、单变运行的方式,其只有一条电源线T接到了35kV线路之中,站内单台35kV主变运行带4条10kV出线运行,事故前全站负荷900kW。
2.2 事故发生经过
事发时间为2013.11月,该站地区当天为雷雨天气,在下午三时许该地区该35kV电源线因为受到雷电击打而跳闸的情况,而重合闸操作则成功。而当重合闸操作成功、线路重新运行的同时,35kV主变比率差动保护动作跳主变两侧开关,使得10kV母线以及35kV主变的电流值以及电压值都显示为0。而当此种情况出现之后,系统在第一时间发出信息,并由工作人员在获得报警信息之后对于差动保护范围之内的10kV母线、以此连接设备以及10kV线路等等都进行了全面的检查,并在检察未发现异常情况之后将结果汇报给了调度员。之后,则由调度员命令将主变由热备用转检修,并对该站主变及35kV侧SF6开关、CT、10kV侧真空开关、CT试验,并经试验完毕之后得出主变及高、低两侧开关,CT各项高压试验合格的试验结论。之后,则由调度员命令将主变由检修转为热备用,合上主变高压侧3501开关,主变空载运行正常,并合上主变低压侧开关和各10kV线路运行,并使得线路终于恢复到正常运行的状态。
2.3 事故发生原因
在事故发生之后,经工作人员的一系列测试发现系统中一次设备均工作正常,而保护定值以及二次接线也都正确。而事故之所以出现的主要因素则是因为电源进线因为受到雷击影响而出现了相间短路的情况,从而使限时速断保护动作,重合成功,当线路开关重合动作时,主变产生励磁涌流,差流超过了主变比率差动保护定值,而该主变二次谐波制动未达到启动定值,未能起到制动作用,导致主变比率差动动作跳主变两侧开关。
而在电力系统实际运行的过程中,当我们对侧断路器进行闭合、为变压器进行充电的一瞬间,往往会在线路中形成数值较大的冲击电流,并且在充电工作完成之后该电流则会以很快的速度恢复到正常电流值。而这个瞬间产生的电流我们则称其为励磁涌流,其是由于变压器空投过程中其中所存在的磁通不能够随之突变所出现的一种非周期性磁通,从而使电流出现了急剧增大的现象。而对于励磁涌流来说,其则主要具有下述特点:首先,其往往具有大量的高次谐波,而在这部分波中则以二次谐波所占据的比重最大;其次,涌流在出现的最初时间段所具有的数量最大,而这种数量会随着时间的流逝而逐渐衰减;再次,励磁涌流中往往具有非周期分量,且通常会处于时间轴一侧;最后,涌流波在形成之后也会存在间断角的情况。而根据励磁涌流所具有的这部分特点,为了能够避免出现的一瞬间使得变压器出现误动作的现象,我们目前的变压器保护装置中通常都会通过二次谐波制动的技术对这种情况进行避免。
从该电站此次事故的出现,可以让我们认识到电站存在下述问题:首先,主变差动保护在主变带负荷冲击时,随着涌流的出现则不能够保证以正确的方式进行制动;其次,在我们开展整定计算的过程中,差动保护中的制动系数所具有的数值也往往缺少一种细化而量化的标准,从而使我们在面对该情况时只能够通过操作人员的日常经验对其进行适当的调整。
2.4 另一起事故
在该电站运行的过程中,还发生过一起事故。在此次事故中,10kVⅠ段上水线线路三相金属在近端处发生短路,事故发生的瞬间,10kVⅠ段671开关线路为了有效地保护动作跳闸,事故一旦发生,保护装置中的瞬时电流就会随之中断。与此同时,1#主变差动的保护性装置差动保护也会出现动作跳闸。此时,跳开1#主变差动的防护装备差动保护样存在动作跳闸的情况。这时,避免1#主变高、低压端开关的差动防护误动作跳闸性的事故。
而经过差动平衡系数、最小动作电流值以及特性试验等一系列计算后并没发现问题,而在后续对于电站二次接线及电流互感器都进行了试验或更换后,问题得到了解决,这也从很大程度上说明了电流二次回路接线的重要性。
3 主变差动保护误动作事故的防范措施
3.1 提高保护门槛
对于变压器来说,我们应当在相关规定允许的范围内尽可能的提升其比率差动保护定值的门槛,对于我们目前的规程变压器差动保护电流来说,通常可以选取(0.2~0.5)In,而在我们实际运行的过程中,也需要能够依据实际情况以及不同型号保护装置参数的差异而在合理的范围内适当的提升其门槛值。
3.2 调整谐波制动系数
在我们实际工作的过程中,变压器所具有的二次谐波系统通常会保持在0.15至0.2这个区间内,而此定值所代表的主要为变压器产生励磁涌流以及其制动的需求,而对于变压器在面临负荷时所可能产生的冲击电流却并没有进行计算。而在我们今后工作当中,则应当适当的考虑系统发生励磁涌流情况时所产生的负荷对于谐波制动所能够带来的影响,并在此基础上适当的对二次谐波系数进行合理的调整。
3.3 提升装置稳定性
装置自身所具有的稳定性也是我们实际应用过程中需要考虑的一个方面,对此,发生事故的单位则应当对所使用的装置进行适当的优化更新,并以资金投入的形式更换技术更强、保护性更好的设备,同时,在装置安装完毕之后其也需要能够同装置的生产厂家进行联系,并对装置的运行数据进行更为全面的收集与分析,从而在掌握更多参数的基础上使该保护装置能够具有更好的可靠性。
3.4 更新现有技术
在本次事故中,其发生的原因是線路首先跳闸重合,并且对于主变出现的负荷没有能够第一时间对其进行切除,从而使主变负荷充电进而使二次谐波制动没有正常启动。而在今后工作开展的过程中,也需要企业的工作人员能够不断的研发新技术,并对该种情况对于二次谐波制动之间所存在的联系以及可能产生的影响进行更进一步的研究。
4 结束语
总的来说,电网的稳定运行将直接关系到城市的千家万户,而在其运行的过程中一个微小的失误则会造成保护不正确动作的出现。对此,就需要企业能够不断的更新技术以及提升人员综合素质,从而最大程度的保障电网的稳定运行。
参考文献
[1]甘辉霞.主变差动的原理和TA特性对不平衡电流的影响[J].电气时代.2009(07):112-113.
[2]孙冬.排查大型变压器跳闸故障点的一般思路[J].无锡职业技术学院学报.2010(05):62-63.