變電站微機(jī)變壓器差動(dòng)保護(hù)裝置故障原因及處理

1 概述
差動(dòng)保護(hù)是保證變電站變壓器正常運(yùn)行的電氣量主保護(hù)，在變壓器各側(cè)電流互感器所包圍的電氣部分發(fā)生短路故障時(shí)，該保護(hù)不帶延時(shí)迅速動(dòng)作切除故障。如果變壓器發(fā)生故障時(shí)，差動(dòng)保護(hù)裝置因故障而拒動(dòng)，可能造成變壓器不同程度的損壞，甚至燒毀，還將極大影響電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，反過(guò)來(lái)，差動(dòng)保護(hù)裝置因故障而誤動(dòng)，將造成變壓器的非正常停運(yùn)，影響電力系統(tǒng)的發(fā)供電，甚至是造成系統(tǒng)振蕩，對(duì)電力系統(tǒng)發(fā)供電運(yùn)行是很不利的。因此，微機(jī)變壓器差動(dòng)保護(hù)裝置故障發(fā)生時(shí)，應(yīng)迅速查找原因進(jìn)行處理。本文對(duì)變電站微機(jī)變壓器差動(dòng)保護(hù)裝置故障原因及處理作以討論。
2 差動(dòng)保護(hù)裝置拒動(dòng)
當(dāng)發(fā)生差動(dòng)保護(hù)裝置拒動(dòng)時(shí)，對(duì)安全運(yùn)行危害很大，因?yàn)楫?dāng)設(shè)備發(fā)生事故時(shí)，差動(dòng)保護(hù)裝置拒動(dòng)，可能會(huì)使此設(shè)備燒損，應(yīng)迅速根據(jù)事故報(bào)文及保護(hù)裝置動(dòng)作情況等現(xiàn)象，初步判斷故障原因并進(jìn)行必要的排除。因各類變壓器所在母線接線方式不同，因此故障處理的方法也不同，這里僅介紹一般的情況。
2.1差動(dòng)保護(hù)裝置拒動(dòng)的一般原因
（1）差動(dòng)保護(hù)裝置功能硬壓板未投入或SV軟壓板未投入；
（2）差動(dòng)保護(hù)裝置定值整定有誤；
（3）差動(dòng)保護(hù)裝置電源開(kāi)關(guān)跳閘；
（4）差動(dòng)保護(hù)裝置出口硬壓板正電源消失；
（5）TA斷線閉鎖差動(dòng)保護(hù)裝置；
（6）差動(dòng)保護(hù)裝置電源板故障。
2.2差動(dòng)保護(hù)裝置拒動(dòng)的檢查和處理
2.2.1差動(dòng)保護(hù)功能硬壓板未投入
若是差動(dòng)保護(hù)裝置功能硬壓板未投入，值班人員應(yīng)驗(yàn)明該功能壓板對(duì)地及兩端無(wú)異常電壓（或檢查差動(dòng)保護(hù)開(kāi)入量由0變?yōu)?/span>1）后，方可投入；SV軟壓板未投入，檢查差動(dòng)保護(hù)范圍內(nèi)開(kāi)關(guān)SV是否投入（尤其應(yīng)注意內(nèi)橋接線）。
2.2.2差動(dòng)保護(hù)裝置定值整定有誤
若是差動(dòng)保護(hù)裝置定值整定有誤，值班人員應(yīng)首先將該裝置中跳運(yùn)行變壓器所有出口硬壓板（或GOOSE出口軟壓板）退出，然后才能夠?qū)⒉顒?dòng)保護(hù)裝置中定值與調(diào)度下發(fā)的定值單進(jìn)行核對(duì)修改（首先檢查保護(hù)裝置定值區(qū)號(hào)，再核對(duì)定值，發(fā)現(xiàn)有誤處，修改有誤定值），差動(dòng)保護(hù)裝置中定值核對(duì)無(wú)誤后，值班人員應(yīng)對(duì)出口壓板對(duì)地及兩端驗(yàn)明確無(wú)異常電壓后，投入出口硬壓板（或投入GOOSE出口軟壓板）。
2.2.3差動(dòng)保護(hù)裝置電源開(kāi)關(guān)跳閘
若是差動(dòng)保護(hù)裝置電源開(kāi)關(guān)跳閘，值班人員應(yīng)首先用外用表檢查差動(dòng)保護(hù)裝置電源開(kāi)關(guān)進(jìn)線端子處有無(wú)電壓，若有電壓且電壓值在合格范圍內(nèi)，那應(yīng)該考慮空氣開(kāi)關(guān)到差動(dòng)保護(hù)裝置之間有短路，值班人員應(yīng)放棄試合差動(dòng)保護(hù)裝置電源開(kāi)關(guān)。
2.2.4差動(dòng)保護(hù)裝置出口硬壓板正電源消失
若是差動(dòng)保護(hù)裝置出口硬壓板正電源消失，值班人員應(yīng)首先用外用表對(duì)出口硬壓板兩端對(duì)地電壓測(cè)量，發(fā)現(xiàn)兩端對(duì)地均無(wú)電壓，那么應(yīng)考慮出口壓板接線端子是否松動(dòng)，未接觸。
2.2.5TA斷線閉鎖差動(dòng)保護(hù)裝置
若是TA斷線閉鎖差動(dòng)保護(hù)裝置，值班人員應(yīng)通知相關(guān)專業(yè)人員進(jìn)行處理。
2.2.6差動(dòng)保護(hù)裝置電源板故障
若是差動(dòng)保護(hù)裝置電源板故障，應(yīng)立即匯報(bào)調(diào)度調(diào)整運(yùn)行方式，并通知檢修人員立即到站處理。
2.3案例分析
現(xiàn)以由于管理CPU插件故障、電源插件故障等引起微機(jī)變壓器差動(dòng)保護(hù)裝置故障為例，對(duì)其處理方法進(jìn)行分析。
2.3.1處理方法
將變壓器退出運(yùn)行。
2.3.2處理步驟
（1）立即匯報(bào)調(diào)度及相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)，通知檢修車間。
（2）對(duì)于微機(jī)變壓器差動(dòng)保護(hù)裝置發(fā)“自診斷退出保護(hù)！”
報(bào)文的，不能手動(dòng)對(duì)差動(dòng)保護(hù)裝置試上電，其余情況可以在退出“差動(dòng)保護(hù)功能壓板及出口跳閘壓板”的情況下手動(dòng)對(duì)差動(dòng)保護(hù)裝置試上電。
（3）按調(diào)度命令將變壓器轉(zhuǎn)為冷備用，同時(shí)需要將變壓器聯(lián)跳母聯(lián)（分段）開(kāi)關(guān)出口跳閘壓板退出，對(duì)于內(nèi)橋接線的變壓器還應(yīng)退出差動(dòng)保護(hù)跳進(jìn)線開(kāi)關(guān)出口跳閘壓板。
（4）作好現(xiàn)場(chǎng)安全措施，等待檢修車間到站處理。
3 差動(dòng)保護(hù)裝置誤動(dòng)
當(dāng)發(fā)生這類故障時(shí)，應(yīng)迅速根據(jù)事故報(bào)文及保護(hù)裝置動(dòng)作情況等現(xiàn)象，初步判斷故障原因并進(jìn)行必要的排除，如果處理不當(dāng)，則可能拖延設(shè)備的送電時(shí)間，影響系統(tǒng)安全或給用戶造成遲送電事故。因各類變壓器所在母線接線方式不同，因此故障處理的方法也不同，這里僅介紹一般的情況。
3.1差動(dòng)保護(hù)裝置誤動(dòng)的一般原因
（1）勵(lì)磁涌流引起變壓器差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)；
（2）差動(dòng)保護(hù)裝置定值整定有誤；
（3）差動(dòng)保護(hù)裝置自動(dòng)上電；
（4）差動(dòng)保護(hù)裝置出口硬壓板兩端帶電；
（5）TA斷線引起差動(dòng)保護(hù)裝置誤動(dòng)。
3.2差動(dòng)保護(hù)裝置誤動(dòng)的檢查和處理
3.2.1勵(lì)磁涌流引起變壓器差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)
若是勵(lì)磁涌流引起變壓器差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)，值班人員應(yīng)對(duì)故障錄波裝置進(jìn)行波形分析，變壓器一次、二次設(shè)備仔細(xì)檢查并同時(shí)通知相關(guān)專業(yè)人員進(jìn)行處理。
3.2.2差動(dòng)保護(hù)裝置定值整定有誤
若是差動(dòng)保護(hù)裝置定值整定有誤，值班人員應(yīng)首先將該裝置中跳運(yùn)行變壓器所有出口硬壓板（或GOOSE出口軟壓板）退出，然后才能夠?qū)⒉顒?dòng)保護(hù)裝置中定值與調(diào)度下發(fā)的定值單進(jìn)行核對(duì)修改（首先檢查保護(hù)裝置定值區(qū)號(hào)，再核對(duì)定值，發(fā)現(xiàn)有誤處，修改有誤定值），差動(dòng)保護(hù)裝置中定值核對(duì)無(wú)誤后，值班人員應(yīng)對(duì)出口壓板對(duì)地及兩端驗(yàn)明確無(wú)異常電壓后，投入出口硬壓板（或投入GOOSE出口軟壓板）。
3.2.3差動(dòng)保護(hù)裝置自動(dòng)上電
若是差動(dòng)保護(hù)裝置自動(dòng)上電，值班人員應(yīng)首先用外用表檢查差動(dòng)保護(hù)裝置電源開(kāi)關(guān)進(jìn)線端子處有無(wú)電壓，若有電壓且電壓值在合格范圍內(nèi)，那應(yīng)該考慮差動(dòng)保護(hù)裝置電源板有問(wèn)題，值班人員應(yīng)立即匯報(bào)調(diào)度并退出差動(dòng)保護(hù)，通知相關(guān)人員進(jìn)行處理。
3.2.4差動(dòng)保護(hù)裝置出口硬壓板兩端均帶電
若是差動(dòng)保護(hù)裝置出口硬壓板兩端均帶電，值班人員應(yīng)首先用外用表對(duì)出口硬壓板兩端對(duì)地電壓測(cè)量，發(fā)現(xiàn)兩端對(duì)地均有電壓，那么應(yīng)考慮出口壓板接線端子回路是否存在寄生回路。
3.2.5TA斷線引起差動(dòng)保護(hù)裝置誤動(dòng)
若是TA斷線引起差動(dòng)保護(hù)裝置誤動(dòng)（因?yàn)樵?/span>TA斷線情況下發(fā)生區(qū)外短路故障時(shí)，會(huì)在變壓器兩側(cè)及以上出現(xiàn)負(fù)序電流，比率差動(dòng)會(huì)誤動(dòng)），故值班人員在發(fā)現(xiàn)TA斷線告警發(fā)出后應(yīng)立即通知相關(guān)專業(yè)人員進(jìn)行處理。
3.3案例分析
現(xiàn)以某110kV變電站1號(hào)主變差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作情況，對(duì)差動(dòng)保護(hù)裝置誤動(dòng)的情況進(jìn)行分析。
3.3.1跳閘情況
2013年11月8日21時(shí)34分某110kV變電站，110kV線路191開(kāi)關(guān)，內(nèi)橋130開(kāi)關(guān)，1號(hào)主變低壓側(cè)901開(kāi)關(guān)跳閘，1號(hào)主變差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作。
3.3.2事故原因分析
現(xiàn)場(chǎng)檢查后發(fā)現(xiàn)1號(hào)主變差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作，差動(dòng)電流2.7A。
圖1為該變電站故障錄波波形圖。根據(jù)故障錄波波形上得知2.7A基本為負(fù)荷電流，并且波形顯示沒(méi)有一次故障特征。由于191開(kāi)關(guān)及901開(kāi)關(guān)之前一直處于正常運(yùn)行狀態(tài)，130開(kāi)關(guān)帶負(fù)荷之后差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作，因此繼保人員推斷應(yīng)該是130開(kāi)關(guān)電流回路存在問(wèn)題。隨后立即對(duì)130開(kāi)關(guān)用于1號(hào)主變差動(dòng)保護(hù)的電流回路進(jìn)行了檢查，發(fā)現(xiàn)130開(kāi)關(guān)端子箱電流端子排接線存在芯線接觸不良的情況，造成1號(hào)主變差動(dòng)保護(hù)中130間隔的電流回路開(kāi)路，導(dǎo)致1號(hào)主變差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作。本次改造工作中更換過(guò)130開(kāi)關(guān)老電流端子，在恢復(fù)電流線的過(guò)程中，端子緊固螺絲壓接在導(dǎo)線絕緣膠皮上，電流傳導(dǎo)受阻以致開(kāi)路。這是造成本次事故的直接原因。
3.3.3處理方法
將130開(kāi)關(guān)由熱備用轉(zhuǎn)冷備用。
4 結(jié)論
（1）差動(dòng)保護(hù)裝置拒動(dòng)、誤動(dòng)的一般原因有多種，值班人員無(wú)法自行進(jìn)行處理時(shí)，應(yīng)迅速通知相關(guān)專業(yè)人員處理。
（2）在變電運(yùn)行工作中，當(dāng)差動(dòng)保護(hù)裝置發(fā)生誤動(dòng)時(shí)，運(yùn)行人員應(yīng)特別予以重視，并采取適當(dāng)防范措施，及時(shí)進(jìn)行處理，以避免對(duì)人身及設(shè)備的安全造成危害。