某电厂主变参数错误引起的差动保护误动分析

某电厂主变参数错误引起的差动保护误动分析

黄冬华

(广西水利电力建设集团有限公司麻石水力发电厂广西柳州545400)

摘要:对两起因主变保护装置参数定义错误引起的差动保护原因分析，针对投运多年未出现故障的设备的多方面考虑，对主变差动保护的相位补偿及幅值补偿（平衡系数）作出解释，并对保护装置及设计图纸提出了建议。

关键字：差动保护、平衡系数、相位补偿、设备参数。

1前言

广西柳州麻石水电厂于2011年对一号主变进行增容改造，对其保护系统改造后使用四方公司CSC-326GD差动保护装置作为#1主变的主保护装置。并于2011年11月投运。投运至2018年3月30日事故发生日前，未出现差动保护动作事件。2015年4月对二号主变更换，同时对其保护装置进行更换改造后使用南自公司PST671U作为差动保护装置，并于2015年4月11日投入运行。投运至2015年5月1日事故发生前，未出现差动保护事件。麻石电厂在这两次故障查找中出现一次误判断后申请并网带满负荷运行导致二次跳闸事件。因两次保护动作基本原因存在一定的相似性，在此一并进行讨论交流。

2微机主变保护装置差动保护中两个重要补偿

相位补偿：大部分三绕组变压器采用YN，yno，d11的接线方式，因此其高（中）压侧与低压侧的电流的相位差为30°，二次电流由于相位不同，会产生差电流，为了消除差流，传统方式是采用将变压器星型侧的电流互感器接成三角形，而将变压器三角形侧的电流互感器接成星型，即可把二次电流的相位校正过来，称为外部校正。一些微机型主变差动保护侧可以根据程序进行校正，即内部校正，其原理与传统方式进行相位校正一样。

平衡系数：其幅值的校正是通过平衡系数进行补偿，通常在差动计算中，以高压侧为基准，计算其他各侧平衡系数，将其他各侧各相的电流与对应的平衡系数相乘即可得到补偿后的各相电流。平衡系数（其中外部相位校正方式中对主变一次侧为Y型的电流变比要求除以1.732，内部相位校正方式的按电流互感器铭牌变比）。

3事故经过及原因分析

3.1二号主变故障分析

2018年5月1日21:53:39，麻石电厂#2主变A、B、C相比率差动保护动作，跳开变压器三侧开关，A相差流Ida=1.41A，B相差流Idb=2.56A，C相差流Idc=4.029A；5月1日事件发生后，检修部一次专业技术人员于当晚赶赴现场，对#2变压器一次设备进行检查试验，对变压器高压侧带引出线测量绝缘，发现392-2刀闸至35kVⅡ段之间支撑绝缘子有闪络点（见下图）：

在二次专业人员对装置外部及内部检查，保护装置定值核对正确，装置零漂及采样精度，交直流回路绝缘检查，端子核对均为发现异常时。对一次瓷瓶进行清扫后匆匆对主变送电，未见异常后带负荷运行，导致二次跳闸。

18日继保专责对现场及图纸进行核对检查发现中压侧电流接线为三相线，没有N线，怀疑当时改造时未按图纸要求将中压侧电流互感器三角形接法改为星型接法。按南京电力自动化设备厂产品GZFB－W412为外部校正方式接线，而PST671U已在程序中进行内部校正。按上述平衡系数校正方法外部校正的情况下中压侧的校正系数应为，而装置设定为内部校正，计算出的校正系数,电流被放大，且相位经过外部校正已滞后了30°，而保护再次对相位进行滞后，导致对应时间电流差值大大增加。如图所示参数错误后波形幅值及相位：

3.2一号主变故障分析

2018年03月30日11:48:15，麻石电厂#1变压器A相比率差动保护动作，跳开变压器三侧开关，A相差流Ida=3.503A（定值为2.3A），对主变一二次设备进行检查均为发现异常，核对图纸及保护装置说明书发现图纸中写的中压侧35kV应该为装置的第Ⅲ侧，而定值中设定的第Ⅲ侧电压为10.5kV，电流变比由600/5/1.732变为3150/5，校正系数K变大，其中K的校正公式：,中压侧校正系数应为，（其中高压侧作为基准侧，电压为110kv,CT变比300/5/1.732），而设置电压和CT变比后的校正系数，而补偿后的电流为测量电流乘以相应的校正系数，导致主变中压侧的制动区内的差动电流被放大至保护动作区内，保护误动。

对图纸设计可以看出其差动电流回路中对各侧电流定义的高中低各侧已用文字说明，高压侧对应1I1D端子，中压侧对应1I2D端子，低压侧对应1I3D和1I4D端子。

图1：接线图纸

与说明说背板图对比：

其中压侧接入装置的第III侧电流，低压侧接入装置的第II侧电流。保护定值下发人员在看到接线图纸中误将电流端子排序的I1D,I2D,I3D,I4D看成装置中对应的I侧电流、Ⅱ侧电流、Ⅲ侧电流、Ⅳ电流。下发的定值单对应的设备参数中设置如下：

4结论及改进建议

主变参数定义或电流互感器接线方式错误引起差动保护动作的可能性会延时，在故障查找时往往容易忽略参数定义和接线方式错误等原因，在核对端子无误后容易忽略，造成二次跳闸故障。这种故障往往是设计人员图纸方案错误引起的，在对继保图纸设计时需要设计人员对保护装置充分全面了解，定值单下发时核对清楚电流互感器接线方式，

结论：由于保护定值整定人员对说明书及图纸不够熟悉，对设备参数定义的疏忽是导致本次事件的主要原因，保护装置运行多年，校验多次，均未发现参数设置错误，其保护人员责任心不到位。

建议：为防止此类事故，保护装置厂家在图纸设计中应标明与装置对应的侧电流，其端子设置的排序与装置对应的排序应该一致，以免产生错乱，容易导致设备各侧定义错误引起误动作。继电保护图纸接线设计院因核对与装置的一致性，针对改造现场对图纸进行实地勘察和指导。