浅谈10,kV线路故障导致主变保护误动.doc

浅谈10,kV线路故障导致主变保护误动摘要：在电力工作过程中，10 kv线路可能会发生多种不同的故瞳形式，如线路交叉、 主变压器抗干扰能力不足,进而造成差动保护误动为此，文章基于实际案例，从现场信息 以及波形分析方面分析了故障原因，并针对电流互感器的暂态饱^问题提出了几点优化办 法关键词：10 kV线路故瞳注变压器保护误动;电流互感器饱和保护系统是主变压器的可靠性保障，但由于线路的设计问题或是运行过程中的动荡，就可能 会向保护装置传递有误的动作信号，不合理地迫使差动保护系统动作，为找到原因并寻求解 决办法”以下对相关问题和具体案例逬行简要说明1电力系统中主变压器承担的主要职责根据用电呈、所处环境以及功能用途等要求，一般的配电系统要选取合适数量和结构类型的 主变压器来承担最基本的电压转换功能，可以帮助变电站设备进行科学的调配控制，是变电 站的核心设备之一首先,在电压数值的变动控制方面，作为变电的主要设备,主变压器可以辅助电能的转换和 输送，满足连接在电力系统中的设备、用户等不同的需求,同时还可以变换电压等级，保证 各传送阶段数值的准确性，提高运送效率,避免超载风险其次，在电力设备的调配控制方面，由于其内部的线圈结构，可以方便地针对设备性能进行 电能供应的调整,保证输送电压、实际功率、额走功率等参数保持在合理范围内,且对变电 站设备形成必要支持和安金影。

2主变压器的保护误动2.1线路故障的案例背景发生故障问题的是一所110 kV变电站,工作人员于12时08分接到系统反馈的动作信号， 发现所属的一条10 kV配电线路出现故瞳问题，并启动了过流保护动作经排查及试送后 发现线路中仍然存在问题,具体表现在同期的14时43分53秒066毫秒自动触发过流I 段动作出口，导致14时43分53秒085毫秒主变压器误启动差速保护系统，发生线圈跳 闸现象，与其相连的HO kV主变压器和10 kV线路部分失压2.2线路故障现场信息分析由工作人员深入现场进行信息采集和电力控制系统的信息记录，主要内容包括：现场检查主 变压器状态，其硬件外壳完好,套管油位正常无泄漏,线圈绕组和;由温正常，继电器无瓦斯 释放现场试验检测,线路和主变压器的保护装置和零件质臺无异常,绕组介损试验合格, —次和二次回路的绝缘电阻测试处于正常范围内计算机控制系统的时间顺序记录显示在14时43分53秒066毫秒发生了该10 kV线路的 保护动作出口，随之在14时43分53秒085毫秒主变压器差动保护岀口，但线路的断路 器在14时43分53秒118毫秒才断开，说明主变压器路未完全断开前就接收到信号 触发了差动系统。

2.3故瞳录波波形分析通过观察测试仪器的波形图显示和傅里叶数学』,可以发现在故障始发阶段rio kV的基波呈与交流呈差异不大，但随着电流的持续作用，谐波次数逐渐尋加且数值有所变化，偶次谐波的幅值远大于奇次谐波的幅值 结合科学理论可以推测出主要是由于故障发生导致通过 的电流过大,引起电流互感器饱和,形成了异常谐波的现象再经过设备的检测，差动速断 误启动的原因是320TA出现了暂态饱和问题r对于首先通过的一次电流无法准确探知，导 致获取的瞬时电流差值过大，触发了断路保护工作2.4电流互感器暂态饱和的解决方法电流互感器主要依靠内部的铁心形成电磁感应，以此获取一次电流二次电流的相关数值, 但如果铁心剩磁含呈逐渐增多，或者由于线路故障传递了更多的非周期分呈，就会发生暂态 饱和现象，对电流数值的判断产生误差为解决此类问题,可以从硬件改换和性能提升等方 面进行分析2.4.1根据保护用电流互感器的特性提升其稳态性能需要对电流呈进行判断，会发生饱^问题的环节均是具有保护功能的电流互感器，为此，要 提升P级互感器的稳态性能，提升TP级互感器的暂态性能,从电学知识方面尽星降^饱和 带来的误差针对稳态性能的提升来说，需要通过实验测走才能达到较好的状态，主要涉及的参数是互感 器的伏安特性，且需要结合图形的绘制以及数据的计算获取一次电流瞬时值和有效值、二次 电流瞬时值、二次感应电动势等主要参数，计算方法主要采用极限电动势法。

首先，针对电流互感器的特性获取其准确限值系数、二次额走负荷、二次绕组阻抗三项参数; 其次结合额走电流计算出额走二次极限电动势，并要求实际工作负载的电动势小于此数值 针对此项案例中已经出现饱状态的电流互感器以及线路中存在的短路故障贝U需要对二次 实际负载试验结果进行科学的降低，使其小于额走二次极限电动势，满足电动势法的计算原 理，以此提升稳态性能，降低饱和程度2.4.2改换TPY电流互感器和PR系列电流互感器TPY级电流互感器是当前暂态保护的主要设备类型之一，其内部铁心结构具有气隙，且气隙 的长度是磁路平均长度的0.05% ,以此降｛驗）磁电流，控制通过铁心的磁通密度，不易发 生饱和问题但考虑到工程造价以及变电站110 kV的工作线路，一般情况下不会大范围引入TPY电流互感器PR级电流互感器的使用是在P级互感器的基础上加入限制剩磁系数的功能，当稳态互感器长期处于工作状态时会积累大呈的磁力，且当线路故嚏时，在数毫秒内就能使互感器达到暂 态饱和状态,如本案例中的事件顺序记录所示此类电流互感器内部铁心也具有小气隙，可 以有效限制磁力含呈，剩磁系数小于等于10% ,其准确级可达5 PR和10 PR。

当线路发生 —次短路故瞳时，不会发生设备饱和问题,且具市场价格对110 kV的线路来说较为合理， 虽然比普通稳态电流互感器稍高，但明显彳轩TPY等级的互感器3结语综上所述，励磁电流和磁通是电流互感器发生饱和问题的主要原因，逬而弓I发了对电流的错 误判断10 kV线路故障传来的电流信息并未准确地经过主变的保护互感器处理,误启动了 差动保护所以，变电站工作人员要注重设备性能的提升以及日常的管理工作，提升暂态和 稳态的工作性能,从而避免互感器存在剩磁现象和產生饱^问题［参考文献］［1］杨楚110 kV线路单相接地故障导致220 kV主变同时跳闸的分析卩］.电工技术，2017 ( 8 ): 98-100.感谢您的阅读!。