變電站微機變壓器差動(dòng)保護裝置故障原因及處理

1 概述
差動(dòng)保護是保證變電站變壓器正常運行的電氣量主保護，在變壓器各側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安全穩定運行，反過(guò)來(lái)，差動(dòng)保護裝置因故障而誤動(dòng)，將造成變壓器的非正常停運，影響電力系統的發(fā)供電，甚至是造成系統振蕩，對電力系統發(fā)供電運行是很不利的。因此，微機變壓器差動(dòng)保護裝置故障發(fā)生時(shí)，應迅速查找原因進(jìn)行處理。本文對變電站微機變壓器差動(dòng)保護裝置故障原因及處理作以討論。
2 差動(dòng)保護裝置拒動(dòng)
當發(fā)生差動(dòng)保護裝置拒動(dòng)時(shí)，對安全運行危害很大，因為當設備發(fā)生事故時(shí)，差動(dòng)保護裝置拒動(dòng)，可能會(huì )使此設備燒損，應迅速根據事故報文及保護裝置動(dòng)作情況等現象，初步判斷故障原因并進(jìn)行必要的排除。因各類(lèi)變壓器所在母線(xiàn)接線(xiàn)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)保護裝置拒動(dòng)的一般原因
（1）差動(dòng)保護裝置功能硬壓板未投入或SV軟壓板未投入；
（2）差動(dòng)保護裝置定值整定有誤；
（3）差動(dòng)保護裝置電源開(kāi)關(guān)跳閘；
（4）差動(dòng)保護裝置出口硬壓板正電源消失；
（5）TA斷線(xiàn)閉鎖差動(dòng)保護裝置；
（6）差動(dòng)保護裝置電源板故障。
2.2差動(dòng)保護裝置拒動(dòng)的檢查和處理
2.2.1差動(dòng)保護功能硬壓板未投入
若是差動(dòng)保護裝置功能硬壓板未投入，值班人員應驗明該功能壓板對地及兩端無(wú)異常電壓（或檢查差動(dòng)保護開(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)保護范圍內開(kāi)關(guān)SV是否投入（尤其應注意內橋接線(xiàn)）。
2.2.2差動(dòng)保護裝置定值整定有誤
若是差動(dòng)保護裝置定值整定有誤，值班人員應首先將該裝置中跳運行變壓器所有出口硬壓板（或GOOSE出口軟壓板）退出，然后才能夠將差動(dòng)保護裝置中定值與調度下發(fā)的定值單進(jìn)行核對修改（首先檢查保護裝置定值區號，再核對定值，發(fā)現有誤處，修改有誤定值），差動(dòng)保護裝置中定值核對無(wú)誤后，值班人員應對出口壓板對地及兩端驗明確無(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)保護裝置電源開(kāi)關(guān)跳閘
若是差動(dòng)保護裝置電源開(kāi)關(guān)跳閘，值班人員應首先用外用表檢查差動(dòng)保護裝置電源開(kāi)關(guān)進(jìn)線(xiàn)端子處有無(wú)電壓，若有電壓且電壓值在合格范圍內，那應該考慮空氣開(kāi)關(guān)到差動(dòng)保護裝置之間有短路，值班人員應放棄試合差動(dòng)保護裝置電源開(kāi)關(guān)。
2.2.4差動(dòng)保護裝置出口硬壓板正電源消失
若是差動(dòng)保護裝置出口硬壓板正電源消失，值班人員應首先用外用表對出口硬壓板兩端對地電壓測量，發(fā)現兩端對地均無(wú)電壓，那么應考慮出口壓板接線(xiàn)端子是否松動(dòng)，未接觸。
2.2.5TA斷線(xiàn)閉鎖差動(dòng)保護裝置
若是TA斷線(xiàn)閉鎖差動(dòng)保護裝置，值班人員應通知相關(guān)專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行處理。
2.2.6差動(dòng)保護裝置電源板故障
若是差動(dòng)保護裝置電源板故障，應立即匯報調度調整運行方式，并通知檢修人員立即到站處理。
2.3案例分析
現以由于管理CPU插件故障、電源插件故障等引起微機變壓器差動(dòng)保護裝置故障為例，對其處理方法進(jìn)行分析。
2.3.1處理方法
將變壓器退出運行。
2.3.2處理步驟
（1）立即匯報調度及相關(guān)領(lǐng)導，通知檢修車(chē)間。
（2）對于微機變壓器差動(dòng)保護裝置發(fā)“自診斷退出保護！”
報文的，不能手動(dòng)對差動(dòng)保護裝置試上電，其余情況可以在退出“差動(dòng)保護功能壓板及出口跳閘壓板”的情況下手動(dòng)對差動(dòng)保護裝置試上電。
（3）按調度命令將變壓器轉為冷備用，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，對于內橋接線(xiàn)的變壓器還應退出差動(dòng)保護跳進(jìn)線(xiàn)開(kāi)關(guān)出口跳閘壓板。
（4）作好現場(chǎng)安全措施，等待檢修車(chē)間到站處理。
3 差動(dòng)保護裝置誤動(dòng)
當發(fā)生這類(lèi)故障時(shí)，應迅速根據事故報文及保護裝置動(dòng)作情況等現象，初步判斷故障原因并進(jìn)行必要的排除，如果處理不當，則可能拖延設備的送電時(shí)間，影響系統安全或給用戶(hù)造成遲送電事故。因各類(lèi)變壓器所在母線(xiàn)接線(xiàn)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)保護裝置誤動(dòng)的一般原因
（1）勵磁涌流引起變壓器差動(dòng)保護誤動(dòng)；
（2）差動(dòng)保護裝置定值整定有誤；
（3）差動(dòng)保護裝置自動(dòng)上電；
（4）差動(dòng)保護裝置出口硬壓板兩端帶電；
（5）TA斷線(xiàn)引起差動(dòng)保護裝置誤動(dòng)。
3.2差動(dòng)保護裝置誤動(dòng)的檢查和處理
3.2.1勵磁涌流引起變壓器差動(dòng)保護誤動(dòng)
若是勵磁涌流引起變壓器差動(dòng)保護誤動(dòng)，值班人員應對故障錄波裝置進(jìn)行波形分析，變壓器一次、二次設備仔細檢查并同時(shí)通知相關(guān)專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行處理。
3.2.2差動(dòng)保護裝置定值整定有誤
若是差動(dòng)保護裝置定值整定有誤，值班人員應首先將該裝置中跳運行變壓器所有出口硬壓板（或GOOSE出口軟壓板）退出，然后才能夠將差動(dòng)保護裝置中定值與調度下發(fā)的定值單進(jìn)行核對修改（首先檢查保護裝置定值區號，再核對定值，發(fā)現有誤處，修改有誤定值），差動(dòng)保護裝置中定值核對無(wú)誤后，值班人員應對出口壓板對地及兩端驗明確無(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)保護裝置自動(dòng)上電
若是差動(dòng)保護裝置自動(dòng)上電，值班人員應首先用外用表檢查差動(dòng)保護裝置電源開(kāi)關(guān)進(jìn)線(xiàn)端子處有無(wú)電壓，若有電壓且電壓值在合格范圍內，那應該考慮差動(dòng)保護裝置電源板有問(wèn)題，值班人員應立即匯報調度并退出差動(dòng)保護，通知相關(guān)人員進(jìn)行處理。
3.2.4差動(dòng)保護裝置出口硬壓板兩端均帶電
若是差動(dòng)保護裝置出口硬壓板兩端均帶電，值班人員應首先用外用表對出口硬壓板兩端對地電壓測量，發(fā)現兩端對地均有電壓，那么應考慮出口壓板接線(xiàn)端子回路是否存在寄生回路。
3.2.5TA斷線(xiàn)引起差動(dòng)保護裝置誤動(dòng)
若是TA斷線(xiàn)引起差動(dòng)保護裝置誤動(dòng)（因為在TA斷線(xiàn)情況下發(fā)生區外短路故障時(shí)，會(huì )在變壓器兩側及以上出現負序電流，比率差動(dòng)會(huì )誤動(dòng)），故值班人員在發(fā)現TA斷線(xiàn)告警發(fā)出后應立即通知相關(guān)專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行處理。
3.3案例分析
現以某110kV變電站1號主變差動(dòng)保護動(dòng)作情況，對差動(dòng)保護裝置誤動(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(xiàn)路191開(kāi)關(guān)，內橋130開(kāi)關(guān)，1號主變低壓側901開(kāi)關(guān)跳閘，1號主變差動(dòng)保護動(dòng)作。
3.3.2事故原因分析
現場(chǎng)檢查后發(fā)現1號主變差動(dòng)保護動(dòng)作，差動(dòng)電流2.7A。
圖1為該變電站故障錄波波形圖。根據故障錄波波形上得知2.7A基本為負荷電流，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行狀態(tài)，130開(kāi)關(guān)帶負荷之后差動(dòng)保護動(dòng)作，因此繼保人員推斷應該是130開(kāi)關(guān)電流回路存在問(wèn)題。隨后立即對130開(kāi)關(guān)用于1號主變差動(dòng)保護的電流回路進(jìn)行了檢查，發(fā)現130開(kāi)關(guān)端子箱電流端子排接線(xiàn)存在芯線(xiàn)接觸不良的情況，造成1號主變差動(dòng)保護中130間隔的電流回路開(kāi)路，導致1號主變差動(dòng)保護動(dòng)作。本次改造工作中更換過(guò)130開(kāi)關(guān)老電流端子，在恢復電流線(xiàn)的過(guò)程中，端子緊固螺絲壓接在導線(xiàn)絕緣膠皮上，電流傳導受阻以致開(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)由熱備用轉冷備用。
4 結論
（1）差動(dòng)保護裝置拒動(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)，應迅速通知相關(guān)專(zhuān)業(yè)人員處理。
（2）在變電運行工作中，當差動(dòng)保護裝置發(fā)生誤動(dòng)時(shí)，運行人員應特別予以重視，并采取適當防范措施，及時(shí)進(jìn)行處理，以避免對人身及設備的安全造成危害。