一起变压器首次冲击保护动作典型案例分析
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摘 要：针对施工阶段，施工人员能力不足、工作不认真等问题，造成系统存在诸多安全隐患，这些隐患不及时治理，将严重影响变电站安全投运。本文提出在首次受电时，如何通过保护动作值来判断变压器投运时跳闸是否由励磁涌流引起，并根据现象使用假设的方法来分析可能存在的故障，最终提出整改措施，实现送电前人员和设备安全。
关键词：保护动作 电缆直埋敷设 励磁涌流 接线错误 撤离
中图分类号：TM772 文獻标识码：A 文章编号：1674-098X（2019）12（a）-0059-02
1 现场情况
某变电站共有两台35kV变压器，正常为分列运行方式，其电源来自于上级110kV变电站，两站距离880m，电源电缆直埋敷设。
两台主变分别配置线变组差动装置和变压器本体差动、非电量保护和后备保护。其中变压器35kV侧屏配置线变组差动保护装置7SD61、后备保护装置7SJ68和非电量远传装置7XV5673;10kV侧配置西线变组差动保护装置7SD61、本体差动保护装置7UT61和非电量远传装置7XV5673，35kV侧CT变比500/1，10kV侧CT变比1000/1。
2 事故经过
本变电站为首次投运，对1#变压器冲击合闸时，1#变压器35kV侧线变组7SD61差动速断保护动作跳闸，动作值：IL3=0.47kA、IL2=0.44kA、IL1=0.72kA，1#变压器10kV侧7SD61线差保护同时动作。
此时2#变压器10kV侧7UT61本体差动保护启动。
3 技术分析
本次跳闸属于冲击送电时差动保护动作，首先通过现场保护二次报文分析，判断跳闸可能原因是励磁涌流还是一次设备故障所引起的，具体技术分析如下。
（1）保护配置分析。
为了确保变压器在故障时能顺利切断故障变压器，变压器配置电量保护和非电量保护，本文中的线路变压器组差动保护和变压器本体差动保护，均属于纵差保护，此类保护可以正确区分区内、外故障，当保护区内变压器故障时，本体差动和线变组差动均会动作，无延时的切除区内故障;当线路故障时，线变组差动会动作切除故障线路。在差动保护配置中，差速断保护不受二次谐波闭锁[1]。
（2）二次报文分析。
查阅保护定值，将动作值与保护定值对比发现，线变组差速断动作值最大770A，定值为990A。查阅保护说明书，线变组差速断保护有变化趋势的判据，当电流变化趋势较大时，线变组保护差动动作跳闸。
此时判断是否为励磁涌流引起的，由动作电流倍数÷变压器额定电流=动作倍数可知（770÷165=4.67倍），此时的动作电流为变压器额定电流的4.67倍;同时对比此方式下的短路电流理论值，此时变压器在10kV系统的短路电流值为12000A[2]，动作电流远小于短路电流，顾判断是变压器冲击瞬间产生励磁涌流，在增长瞬间导致变压器线变组差速断保护动作跳闸[3]。
（3）现场实际动作情况技术分析。
根据纵联差动保护原理，本次故障保护动作后，1#变压器在冲击瞬间跳闸，均应该为1#变压器的线变组差动保护和1#变压器的本体差动保护动作，但从保文看出，冲击跳闸瞬间，只有1#变压器的线变组差动保护动作，而1#变压器的本体差动并没有动作。此时却出现2#变压器的本体差动保护动作，这就不符合纵联差动保护原理，需分别检查一次系统和二次系统接线是否正确。
（4）现场一、二次回路检查分析。
跳闸后，现场人员立即对变压器等一次设备进行检查，未发现明显故障点，也没有焦糊味道。随之对电缆线路进行绝缘检测，电缆线路绝缘良好。初步排除一次设备故障的可能。同时对二次回路、光纤回路进行检查，未发现接线错误。
（5）绘图分析可能情况。
再次结合现象和以上分析结果，在变压器跳闸的瞬间，2#变的本体差动保护启动，而不是正在冲击送电的1#变。通过假设，将可能出现的故障绘制出简图（见图1）进行分析，假设1#主变电缆接引至2#主变上时，就会发生对1#主变冲击送电，而实际带电的变压器是2#变，此时是2#变产生了励磁涌流，故2#变本体差动保护启动，而1#变的电源接至2#变，所以1#变线变组差速断保护动作。假设与现场所有保护动作情况和报文一致，顾再次对一次电缆接线情况进行排查。
随即询问现场人员，在冲击瞬间是哪台变压器有响声，但因变压器距离较近，在冲击时产生的“嗡嗡”声瞬间就消失，人员无法准确判断是几号变带电。随即安排人员重新对电缆进行核对，最终发现确为一次电缆接线错误，施工人员误将1#变电缆接至2#变引起本次事故。
4 改进措施
（1）对于距离较远的电缆直埋敷设回路，在电缆连接前，核对系统位号正确后方能将电缆连接到变压器上，连接前的核对工作要有专人监护，并在电源侧也要安排专人看护。
（2）对于集中布置的变压器，在首次送电前须办理所有变压器的工作终结手续，检查人员撤离至安全位置方能冲击送电。
（3）当设备运行时，若保护发生动作，须收集所有保护动作保文， 并逐个进行分析，未分析清楚严禁擅自投运设备，防止发生人身伤害或设备事故。
5 结语
本文通过对35kV变电站首次受电时发生跳闸故障进行分析，指出了变电站在首次送电过程中，每一条保护动作保文都要认真分析，从源头找出事故原因。为了避免发生同类事故，应加强变电站首次送电的检查确认工作，确保变电站首次送电安全。
参考文献
[1] 张保会，尹项根.电力系统继电保护[M].北京：中国电力出版社，2010.
[2] 刘燕玲，刘玲军.电力系统短路故障浅析[J].中小企业管理与科技，2011（31）：105.
[3] 宫仁仕.励磁涌流对继电保护的影响及避免措施[J].有色冶金设计与研究，2017（8）：17.
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