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励磁涌流造成变压器差动保护误动的分析及相关探讨


龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 励磁涌流造成变压器差动保护误动的分析及 相关探讨 作者:熊超 来源:《华中电力》2014 年第 01 期 摘要: 引用 500kV 变电站#3 主变空充投运过程中差动保护误动的案例,结合保护原理分 析了变压器空充时励磁涌流造成保护误动的原因,归纳了保护装置在励磁涌流识别过程中的难 点及保护设备厂家采取的相关措施。并总结提出了如何判断变压器是否存在内部故障。 关键词: 变压器 励磁涌流 差动保护 二次谐波 内部故障 1 保护动作概况 某变电站 500kV#3 主变为常州东芝变压器厂的 ODFPS-334000/500 型三圈变压器,两套电 气量保护为南瑞继保公司的 RCS-978 型,两套差动保护的谐波制动原理分别为励磁涌流闭锁 判据并采用分相制动方式。A 套电气量保护采用谐波识别励磁涌流,B 套电气量保护采用波形 畸变识别励磁涌流。2011 年 12 月 09 日,#3 主变检修后恢复送电,但充电不成功,两套比率 差动保护相继动作并出口跳闸。 2 保护动作分析 A 套电气量保护采用谐波含量识别励磁涌流:即当某相差动电流中的二次谐波大于 15%基 波分量时,该相被判别为励磁涌流,闭锁该相比率差动;B 套电气量保护采用波形畸变识别励 磁涌流:故障时,差流基本上由工频正弦波组成。而当产生励磁涌流时,差流中存在大量的谐 波分量,波形发生畸变、间断及不对称特征。利用算法识别出这种畸变后该相被判别为励磁涌 流,闭锁该相比率差动。 从#3 主变两套电气量保护动作报告可知两套电气量保护差动电流见下表,定值中两套电 气量保护“差动启动电流”均为 0.6Ie,两套电气量保护三相均达到差动定值,且 B 相差流最 大。 差流 A 相差流 B 相差流 C 相差流 A 套 1.01Ie 1.17Ie 0.83Ie B 套 1.00Ie 1.17Ie 0.83Ie 龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 从现场用 500kV 开关对#3 主变充电时高压侧套管 CT 电流的录波图中可知:1)波形偏向 时间轴的一侧;2)波形之间出现间断;3)电流在逐渐衰减。以上现象完全符合励磁涌流特征 的二次小电流. a)二次谐波制动分析 图 2 所示为根据保护装置中读取的谐波数据绘制的励磁电流中二次谐波含量百分比曲线 从图 1 可知,在#3 主变充电后 A、C 相差流中 2 次谐波含量很大,百分比均超过 15%, A、C 相差动由于谐波制动未动作;但图 2 中显示 B 相二次谐波含量较小,低于定值 15%且由 于 B 相差动元件动作且大于差动启动定值 0.6Ie,所以采用谐波制动的 A 套电气量保护 B 相比 率差动保护动作 b)波形畸变制动分析 图 2 中,红线表示波形识别定值(衡量波形畸变、间断、不对称情况),蓝线表示波形畸 变识别值。从上图可以看出,在#3 主变空投过程中,波形畸变识别值一直低于波形识别定值 (即闭锁定值),所以波形识别判据未闭锁差动保护,所以 B 套比率差动出口跳闸。


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