某KV變電站變壓器差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作原因及

某110KV變電站變壓器差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作原因及分析摘要：文章對于于某110KV變電站變壓壓器差動(dòng)保護(hù)護(hù)動(dòng)作的原因因，從事件的的形成以及保保護(hù)的原理給給予了詳細(xì)地地分析，同時(shí)時(shí)分析了在單單相接地故障障情況下,主變高壓側(cè)側(cè)出現(xiàn)了三相相電流幅值基基本相等,相位基本一一致的情況.希望給運(yùn)行行維護(hù)人員提提供幫助，也也給開發(fā)人員員提供一個(gè)參參考，以期更更好的完善變變壓器保護(hù)的的運(yùn)行和維護(hù)護(hù)，開發(fā)出更更高質(zhì)量的變變壓器差動(dòng)保保護(hù)。關(guān)鍵詞：變壓器器差動(dòng)保護(hù)；；消零一某110KKV變電站變壓壓器差動(dòng)保護(hù)護(hù)動(dòng)作情況1動(dòng)作情況江蘇某110KKV變電站，雷雷擊至其110kV線路上（來來自現(xiàn)場的110kv線路保護(hù)錄錄波分析，有有一相電流增增大，另外兩兩相電流基本本不變,初步分析單單相接地，當(dāng)當(dāng)時(shí)雷擊點(diǎn)在在近變電站側(cè)側(cè)，線路接地地保護(hù)II段動(dòng)作，系系統(tǒng)圖如圖2中分析），造造成主變差動(dòng)動(dòng)保護(hù)動(dòng)作（變變壓器采用Y/d-111接線）。巡巡查發(fā)現(xiàn)主變變中性點(diǎn)的放放電間隙有明明顯的被擊穿穿的痕跡.檢查差動(dòng)保保護(hù)裝置內(nèi)部部的故障記錄錄,發(fā)現(xiàn)裝置記記錄的三相差差動(dòng)電流大小小相等約為130%的主變額定定電流，其故故障波形如圖圖1所示，圖中中分別顯示了了Y側(cè)和△側(cè)CT上采到的三三相電流波形形。圖1（a）YY側(cè)CT上的三相相電流波形Fig.1(aa)ThrreephhaseccurrenntwavveforrYsiide圖1（b）△△側(cè)CT上的三相電電流波形Fig.1(bb)Thrreephhaseccurrenntwavveforr△sidee圖1（c）差差動(dòng)啟動(dòng)與跳跳閘Fig.1(cc)Picckupaandtrripoffdiffferenttialpprotecction圖1變壓器器差動(dòng)保護(hù)故故障錄波圖Fig.1FFaultwaverecorrdoftranssformeer’sdiffferenntialproteectionn2系統(tǒng)情況介介紹此變電站為1110KV降壓終端變變電站，變壓壓器接線型式式為Y/d11，低壓側(cè)無無電源，根據(jù)據(jù)1中的故障簡簡介，我們初初步分析，在在雷擊過程中中，系統(tǒng)表現(xiàn)現(xiàn)為圖2的所示的形形式，N端為此降壓壓終端變電站站，上圖1中錄波圖為為此變電站中中變壓器差動(dòng)動(dòng)保護(hù)動(dòng)作錄錄波圖。圖2系統(tǒng)簡單單示意圖：單單電源線路上上單相接地（A相接地）Fig.2SSimpleenetwworkffiguree:Oneephassetoearthhforlinewithoneppowersupplly(phaaseAtoeaarth)在近變電站線路路側(cè)發(fā)生單相相接地故障時(shí)時(shí)，主變縱差差保護(hù)是不應(yīng)應(yīng)該動(dòng)作的。所所以我們首先先對此差動(dòng)保保護(hù)裝置（采采用西門子7UT51）的動(dòng)作行行為及原理特特別是對零序序電流的處理理方法進(jìn)行仔仔細(xì)的分析：：二：7UT511差動(dòng)保護(hù)動(dòng)動(dòng)作原理7UT51系列列微機(jī)電流差差動(dòng)保護(hù)總體體來說為具有有比率制動(dòng)特特性，帶二次次諧波及高次次諧波制動(dòng)的的分相電流差差動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)統(tǒng)，其最基本本原理仍是差差動(dòng)原理。在在7UT51中變壓器差差動(dòng)保護(hù)接線線圖如圖3所示(取電流流入入變壓器為正正方向)，差動(dòng)繼電電器中差動(dòng)電電流（Id）為各側(cè)側(cè)電流相量和和的模，制動(dòng)動(dòng)電流（Iss）為各側(cè)電電流相量模的的和。圖3變壓器差差動(dòng)保護(hù)接線線圖Fig.3CConnecctiondiagrramofftrannsformmerdiiffereentiallprottectioon7UT51的動(dòng)動(dòng)作特性曲線線如圖4所示：圖4差動(dòng)保護(hù)護(hù)的動(dòng)作特性性曲線Fig.4Operaationcharaacteriisticssoftthediiffereentiallprottectioon.圖4中：Id>為差動(dòng)保保護(hù)起動(dòng)值，Id>>為差動(dòng)速斷起動(dòng)值。由Id>,S1,S2,Id>>,F構(gòu)成差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作區(qū)。由圖3看到，因因?yàn)榱魅氩顒?dòng)動(dòng)繼電器的兩兩側(cè)電流有30度相位差，所所以在實(shí)現(xiàn)變變壓器差動(dòng)保保護(hù)時(shí)裝置對對兩側(cè)測得的的電流進(jìn)行了了相應(yīng)的矢量量變換。在7UT中，矢矢量變換為“△”向“Y”側(cè)轉(zhuǎn)換對Y繞組，變換換公式如（11）（1）其中，，為“ＹＹ”型側(cè)實(shí)測的的二次三相電電流相量。，，為“Ｙ”型型側(cè)經(jīng)過匹配配處理后用于于差動(dòng)保護(hù)比比較的三相電電流相量。對△繞組，變換換公式如（22）（2）其中，，為“△△”型側(cè)實(shí)測的的二次三相電電流相量。，，為“△”型型側(cè)經(jīng)過匹配配處理后用于于差動(dòng)保護(hù)比比較的三相電電流相量。由式(1)和式式(2),我們進(jìn)行分分析在穿越性性電流的作用用下，可以得得到圖5的矢量匹配配圖圖5用于于差流計(jì)算的的兩側(cè)電流矢矢量匹配圖Fig.5TTwosiides’curreentveectormatchhingddiagraamuseedindiffeerentiialcuurrenttcalcculatee由圖5中矢量圖圖分析，在僅僅有穿越性電電流的作用下下，計(jì)算出的的差動(dòng)電流為為（3）制動(dòng)電流為倍穿穿越電流由式（3）和圖圖4分析在正常常運(yùn)行和區(qū)外外短路時(shí)，77UT51差差動(dòng)繼電器是是不會(huì)動(dòng)作的的。那么造成成此次差動(dòng)保保護(hù)動(dòng)作到底底是什么原因因呢？三、差動(dòng)保護(hù)動(dòng)動(dòng)作情況分析析圖2中，當(dāng)K點(diǎn)點(diǎn)A相接地，根根據(jù)對稱分量量法和單相故故障時(shí)的邊界界條件，故障障支路MN中A相的序電流流如式(4)所示（4）根據(jù)文獻(xiàn)1，對對于M端線路保護(hù)護(hù)安裝處測得得的各相電流流故障分量為為式（5）（5）對于N端變壓器器差動(dòng)保護(hù)安安裝處高壓側(cè)側(cè)測得的各相相故障分量為為式（6）（6）C0M,C00N為M和N側(cè)零序電流流分配系數(shù)，由由式（5）可以看到到，對于1110KV線路路而言，當(dāng)發(fā)發(fā)生單相接地地故障時(shí)，故故障相A相電流增大大；由式（66）對于1100KV變電站站的變壓器側(cè)側(cè)，則三相電電流故障分量量相等，計(jì)及及負(fù)荷電流，三三相電流基本本上相等，均均增大.。我們可看看出，作為負(fù)負(fù)荷端的變電電所側(cè)在單相相接地時(shí)沒有有正、負(fù)序電電流，只有零零序電流。這這樣，故障發(fā)發(fā)生時(shí)，Y側(cè)繞組中的的零序故障分分量無法消除除，△繞組CT上無此零零序故障分量量流過，所以以必然造成差差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作作。這與保護(hù)護(hù)動(dòng)作時(shí)，裝裝置的記錄及及錄波結(jié)果一一致。四．改進(jìn)措施上述分析，我們們認(rèn)為，線路路發(fā)生單相接接地故障，主主變保護(hù)是屬屬于區(qū)外故障障，不應(yīng)該動(dòng)動(dòng)作，如何進(jìn)進(jìn)行改進(jìn)呢？？實(shí)際上，在7UUT512中中，對Y繞組矢量變變換式可選為為式7（書中稱其其為消零處理理），即（7）以A相為例即：：（8）在正常運(yùn)行時(shí)，不會(huì)對差動(dòng)保護(hù)護(hù)造成影響。在外部單相接地地故障情況下下將式(6)代入上式式(8)，最終得得到：，這樣裝置中用用于差流比較較的高壓側(cè)繞繞組上無零序序電流流過，只只流過負(fù)荷電電流，所以高高低壓側(cè)無差差流出現(xiàn)，差差動(dòng)保護(hù)可靠靠不動(dòng)作。目目前，現(xiàn)場上上按此措施進(jìn)進(jìn)行改進(jìn)，運(yùn)運(yùn)行良好。五．結(jié)論通過以上分析，我我們知道，雖雖然變壓器接接線型式為Y/d-111,但由于雷擊擊過程導(dǎo)致變變壓器中性點(diǎn)點(diǎn)放電間隙擊擊穿，致使故故障過程中，變變壓器接線型型式兌變?yōu)閅o/d--11，盡管7UT5112中說明書建建議中性點(diǎn)不不接地變壓器器其Y繞組矢量變變換采用式(1),但實(shí)際使用用過程中，應(yīng)應(yīng)采用書中建建議的中性點(diǎn)點(diǎn)接地變壓器器方式進(jìn)行消消零處理，即即采用式（7）。以上的的分析對于差差動(dòng)保護(hù)裝置置的開發(fā)、運(yùn)運(yùn)行、維護(hù)都都有一定的借借鑒意義。在在運(yùn)行維護(hù)中中，進(jìn)行必要要的分析及研研究，從而避避免設(shè)備的不不穩(wěn)定的運(yùn)行行。參考資料：許正亞編著變變壓器及中低低壓網(wǎng)絡(luò)數(shù)字字式保護(hù)中國國水利水電出出版社20044XuZhenngYa,DigittalPrrotecttionfforTrransfoormerandMMid-LoowVolltageSysteem.HyydraullicanndEleectriccPoweerPreessoffChinna.丁網(wǎng)林、駱健、劉劉強(qiáng)，零序電電流對數(shù)字變變壓器差動(dòng)保保護(hù)Y，d矢量變換的的影響及對策策，電力系統(tǒng)統(tǒng)自動(dòng)化，22004，28（5），56-558DingWaang-Liin,LuooJiann,LiuQiangg.EfffectoofZerro-SeqquenceeCurrrentoonStaar-DelltaVeectorTranssformofDiigitallTrannsformmerDiiffereentiallProttectioon,AuttomatiionoffElecctricPowerrSysttem,20004,288(5),556-5837UT5/66MULTTIFUNCCTIONDIFFEERENTIIALPRROTECTTIONMMANUALLReasonssandAnanssysfoorTraansforrmer’sDiffferenntialProteectionnActina110kvvTrannsformmationnPANShuu-yan,,HUANNG-biaao,CHHENYoong-huua,LIIYongg-guoNanjinggSinoo-GermmanyPProtecctionandSSubstaationContrrolSyystemCo.,Ltd.Nanjiing2110003,,JianngsuPProvinnce,CChina))Abstracct:thheafffairfformattionaandprrotecttionpprinciipalaareannalyzeedfoora1110kvtranssformaation,espeecialllyforrsingglephhaseeeartheedfauult,tthreephaseecurrrents’magnnitudeeisbbasicaallyeequalandpphasicciseequalbasiccally,,thissinsttanceisannalyzeedtooo.Wehopethiscoulldoffferheelpfoor