110kV大降坪变电站主变差动保护误动作分析 

110kV大降坪变电站主变差动保护误动作分析

文/肖志强

【期刊名称】广东科技【年(卷),期】2017(000)007【总页数】2

电力变压器在年度检验和预防性试验过程中会在铁芯中出现剩余磁势，对变压器进行充电投入运行时，因励磁涌流过大而且不平衡，容易使差动保护误动作，造成变压器投运失败。因此，电力变压器在做完年检试验后，还需要进行消磁处理。

云浮硫铁矿是国家“六五”计划重点建设项目之一，1988年1月建成，年生产硫铁矿能力达300万吨，是我国最大的硫铁矿矿山。2010年3月，云浮硫铁矿整体改制为国有法人独资有限责任公司——广东广业云硫矿业有限公司（简称云硫矿业），是广东省广业集团有限公司旗下一级企业。110kV大降坪变电站是云硫矿业的中心变电站，其电力网络由两台40000kVA主变压器及其它电力设备构成，主变电压变比为110/35/6.3。（如图1）

1 误动作经过

2017年1月10日14时59分，大降坪变电站运行值班员在执行#1主变由热备用转运行倒闸操作过程中，当合上1变高1101开关的时候，#1主变差动保护动作，主变高后备保护整组起动，1变高1101开关合闸不成功。所幸由于#1主变尚未带上6kV侧和35kV侧负荷，未造成大面积停电事故。

2 故障查找

差动保护动作后，工程技术人员立即对#1主变及附属一次设备进行检查，结果均正常，未发现任何故障点。随后调阅#1主变故障录波图进行分析，见图2、图3和图4。

图2 是主变差动保护动作记录。从图2可看出，2017年1月10日14时59分主变比率差动保护动作。图3 是主变差动保护故障录波记录，从图3可看出：

a）主变高压侧A、B、C三相出现不平衡的励磁涌流，且A相电流较大。b）差动测控保护装置也生成了A、B、C三相不平衡电流。c）主变差动保护已整组启动。

图4是主变后备保护故障录波记录，记录了主变后备保护的启动情况：因变压器三相励磁涌流过大且不平衡，出现了足够大的零序电流，两者共同作用使主变后备保护整组启动，只是由于比率差动保护的瞬时动作，使高压开关合闸后瞬间断开，切断了主变的励磁电流，主变后备保护未再继续执

行。

分析发现，主变在空载启动时，励磁涌流过大而且不平衡，使比率差动保护动作，造成变压器投运失败。

3 原因分析

2017年1月初，大降坪变电站完成了全站设备的年度检验和预防性试验工作，对#1主变做了绕组绝缘电阻、直流电阻、直流泄漏、介质损耗等试验，其中的直流电阻、直流泄漏试验需在变压器绕组加入直流电流，从而在变压器铁芯留下剩余磁势。经向试验班了解证实，试验后未对主变进行消磁处理，分析认为主变剩磁是造成主变差动保护误动作的主要原因。

电力变压器进行直流试验后会在铁芯中产生剩磁，剩磁的大小取决于变压器绕组通过的直流电流强度和时间。电流越大、充电时间越长，产生的剩磁量就越大，反之亦然。变压器在空载启动时产生励磁涌流，在剩磁叠加影响下，容易造成变压器差动保护二次谐波闭锁不成功，差动保护动作。2017年1月11日，我们对#1主变进行消磁处理后再次进行空载启动，结果是一次性启动成功，差动保护未再误动作。接着继续进行转移负荷倒闸操作，操作顺利完成，变压器运行正常。

4 对策

实践证明，变压器年度检验和预防性试验后，应该进行消磁处理，否则易导致变压器投运时发生差动保护误动作。目前我们对电力变压器进行消磁的措施主要有两条，一是在直流电阻测试完毕后，将直流电阻测试仪调换极性，对变压器绕组进行再次充电，达到抵消之前产生的剩磁的目的；二是在变压器试验结束时，给变压器低压绕组外加一个交流磁势，以消除剩磁。