數(shù)字式變壓器保護(hù)差流越限告警原因分析與處理

一、情況簡介

華北油田任北110kV變電站2011年進(jìn)行了綜合自動化改造，主變保護(hù)采用北京四方繼保自動化股份有限公司生產(chǎn)的 CSC—326G型數(shù)字式變壓器保護(hù)，分為CSC—326GD差動保護(hù)、CSC—326GH高壓側(cè)后備保護(hù)、CSC—326GL中、低壓側(cè)后備保護(hù)。于 2011年底投入運行，在運行過程中，當(dāng)供電負(fù)荷大幅增加時，2#主變差動保護(hù)裝置頻繁發(fā)出“差流越限”告警信號，使得該變壓器主保護(hù)——差動保護(hù)處于異常狀態(tài)，這大大影響了保護(hù)裝置運行的可靠性，必須及時查找原因加以處理。

二、原因分析

在現(xiàn)場對裝置進(jìn)行檢查，裝置采樣顯示Ia差流為0.83A，Ib差流為0.98，Ic差流為0.88，

差動動作定值整定為2.4A，差流越限告警判據(jù)為：Idφ>0.3Icd(Idφ為各相差動電流)，即差流越限告警值為0.72A。不平衡電流超過差流越限定值，因此發(fā)出“差流越限”告警信號。

引起變壓器差動保護(hù)的不平衡電流通常有4種原因：1變壓器各側(cè)電流互感器型號不同，即各側(cè)電流互感器的飽和特性和勵磁電流不同而引起的不平衡電流;2實際的電流互感器變比和計算變比不同引起的不平衡電流;3改變變壓器調(diào)壓分接頭引起的不平衡電流;4暫態(tài)情況下短路電流的非周期分量對電流互感器的影響和變壓器空載投入產(chǎn)生的勵磁涌流引起的不平衡電流。

由于差流越限告警是在正常運行且無調(diào)壓操作時發(fā)出，不存在暫態(tài)情況和調(diào)壓分接頭

問題，保護(hù)班人員對變壓器各側(cè)的電流互感器進(jìn)行特性試驗(匝比極性試驗、磁化曲線試驗)，匝比、極性均符合設(shè)計要求，且電流互感器都滿足10%誤差曲線要求，測量差動回路不平衡電流也在正常范圍內(nèi)，因此與電流互感器特性無關(guān)。

當(dāng)白天負(fù)荷比較小時，差流越限告警消失，對2#主變保護(hù)外部電流回路進(jìn)行相量測試，并和裝置采樣信息進(jìn)行比較，見下表：

相量測量值與裝置采樣值比較

核對儀器測量與裝置采樣值結(jié)果均一致。

根據(jù)現(xiàn)場檢查情況和測試數(shù)據(jù)，基本排除了外部電流回路和電流互感器的原因。問題一定出在差動保護(hù)裝置，比較保護(hù)裝置正常運行狀態(tài)和發(fā)出“差流越限” 告警狀態(tài)時的區(qū)別是負(fù)荷電流相差很大，即告警狀態(tài)下負(fù)荷電流較大，因此差流越限與負(fù)荷電流增大有關(guān)，表明保護(hù)裝置的采集系統(tǒng)在較大的負(fù)荷電流情況下工作不正常。

對保護(hù)裝置重新進(jìn)行校驗，我們采用對比分析法(與1#主變差動保護(hù)裝置對比)進(jìn)行分析。首先斷開2#主變?nèi)齻?cè)102、302、602開關(guān)，停2#主變，再查看1#主變差動保護(hù)裝置高壓側(cè)、中壓側(cè)、低壓測測量的有效值以及差流值如圖1、圖2：

從保護(hù)裝置顯示可知1#主變110kV側(cè)、35kV側(cè)、6kV側(cè)三側(cè)A相電流與相位分別為：1.553A，0°;1.794A，168.3°;0.850A，-59.82°。三側(cè)A相差流為IA0.058A。

1#主變差動保護(hù)裝置一直正常，用保護(hù)試驗臺把1#主變的三側(cè)A相電流與相位角值同時加給2#主變差動保護(hù)裝置，結(jié)果差流顯示為：差流 IA0.175A，是1#主變裝置顯示的差流0.058A的3倍;再把1#主變?nèi)齻?cè)電流值擴大2倍，相位角不變，即3.106、 0.000°，3.588A、168.3°，1.710A、-59.82°同時加給2#差動保護(hù)裝置，結(jié)果差流顯示為：差流IA0.351A，比擴大前的差流0.175擴大2倍;最后把1#主變?nèi)齻?cè)電流值擴大4倍，相位角不變，即6.212A、0.000°，7.176A、168.3°，3.420A、 -59.82°同時加給2#差動保護(hù)裝置，結(jié)果差流顯示為：差流IA0.703A，比擴大前的差流0.175擴大4倍。

該變電站負(fù)荷高時主變?nèi)齻?cè)各相電流可達(dá)到7.33A，8.478A，4.037A，用保護(hù)試驗臺將以上三測電流同時加給2#主變差動保護(hù)裝置，結(jié)果裝置顯示差流為0.85A，達(dá)到差流越限報警值0.72A，裝置發(fā)出“差流越限”告警信號。

從以上試驗數(shù)據(jù)以及比較可以看出，2#變差動保護(hù)裝置差動邏輯運算可能存在問題，即保護(hù)程序在計算差流時誤差比較大，當(dāng)負(fù)荷增大到一定程度時，計算出的差流將超過差流越限定值而發(fā)出告警信號。

三、結(jié)束語

聯(lián)系廠家更換保護(hù)裝置的CPU插件后，按上述方法加電流試驗，差流顯示均正常，與1#裝置顯示基本相同。保護(hù)投入運行后，裝置采樣顯示差流IA為0.026A，IB為0.024A，IC為0.025A，至今未發(fā)“差流越限”告警信號，裝置異常徹底解除。

分析此異常產(chǎn)生的原