变压器保护误动分析

1、变压器保护误动分析浅谈变压器励磁涌流引起的保护误动印江县供电局甘金桥水电站主变进行大修后空载试验，主变低压侧断路器合闸时，出现合闸瞬间就跳闸，经多次操作仍出现此情况。在认真检查变压器后，断路器还出现一合闸即跳闸的现象，后对变压器进行分析，是由于励磁涌流的影响，差动保护的速饱和变流器差动线圈调整不合理，引起保护误动，致使断路器无法合闸，经过处理，故障消除。1励滋涌流对变压器切除外部故障后进行空载合闸，电压突然恢复的过程中，变压器可能产生很大的冲击电流，其数值可达额定电流的68倍，将这个电流称之为励磁涌流。产生励磁涌流的原因是变压器铁芯的严重饱和和励磁阻抗的大幅度降低。2励磁涌流的特点励磁涌流数值

2、很大，可达额定电流的68倍。励磁涌流中含有大量的直流分量及高次谐波分量，其波形偏向时间轴一侧。励磁涌流具有衰减特性，开始部分衰减得很快，一般经过0.51s后，其值通常不超过0.250.5倍的额定电流，对于大容量变压器，其全部衰减时间可能达到几十秒。3消除励磁涌流影响所采取的补偿措施励磁涌流的产生会对变压器的差动保护造成误动作，从而使变压器空载合闸无法进行，为了消除励磁涌流对保护的影响，一般可以采用接入速饱和变流器的补偿措施。3.1接入速饱和变流器接入速饱和变流器阻止励磁涌流传递到差动继电器中，如图1。当励磁涌流进入差动回路时，由于速饱和变流器的铁芯具有极易饱和的特性，其中很大的非周期分量使速饱

3、和变流器的铁芯迅速严重饱和，励磁阻抗锐减，使得励磁涌流中几乎全部非周期分量及部分周期分量电流从速饱和变流器的一次侧绕组通过，变换到二次侧绕组的电流就很小，差动保护就不会动作。只要合理调节速饱和变流器一二次侧绕组匝数，就可以更好的消除励磁涌流对差动保护的影响。图1接入速饱和变流器3.2差动保护速饱和变流器贵州省印江县供电局甘金桥水电站，差动保护速饱和变流器一次侧由差动线圈（工作线圈）、平衡线圈组成。由差动保护速饱和变流器的原理得出，只要合理调节差动线圈和平衡线圈，就可以消除励磁涌流对差动保护的影响。差动线圈的具体整定是：差动线圈在5、6、8、10、13、20匝处有抽头，差动继电器相应动作电流值可

4、整定为12、10、7.5、6、4.6、3A。通过以上对变压器励磁涌流产生的特点及其对差动保护的影响，以及如何消除励磁涌流对差动保护的影响进行了分析，在检查中发现速饱和变流器中的差动线圈在20匝处，这样继电器的动作电流就为3A,保护时限为0s,而变压器实际中要产生4.56A励磁涌流，要在0.51s后可开始衰减，显然差动保护整定电流不能躲过励磁涌流的影响而造成断路器跳闸。将差动线圈调整为10匝，动作电流为6A后，即解决了变压器空载合闸合不上的问题。变压器非电景保护装置典型误动作原因分析及对策2008年5月16日16时雨后，主控室监控系统报“#1主变本体压力释放2跳闸动作”信号，检查主变本体无异常，

5、在保护小室检查时发现FST200变压器非电量保护装置面板“A相本体压力释放2跳闸”信号灯点亮，由于压力释放保护未投保护压板，仅投信号，所以未造成变压器非电量保护误跳闸事故。1变压器非电量保护误动原因的分析本站变压器非电量保护是采用国电南白公司生产的FST200型变压器非电量保护装置，其非电量保护装置由PST-BT21理本体重瓦斯及PST-BT213为本体压力释放非电量保护装置构成。具体原理接线如图1所示：正常运行时正电源+KM经本体压力释放YLSFJ继电器非电量接点及回路17（A、B、C）至PST-BT2134E电量保护装置到负电源-KM,当本体压力释放YLSFJ继电器接点闭或回路中17（A、

6、B、C）及K（1、2、3）任一点与正电源+KM接通时，PST-BT213本体压力释放非电量保护装置中重动中间继电器就会带电并且动作，其接点驱动出口中间继电器动作出口跳闸。根据故障时监控信号及保护装置所发的信号，初步判断为非电量保护动作，但现场对本体重瓦斯继电器及压力释放阀检查时未见其动作。当对回路进行检查时发现A相变压器本体压力释放阀接线盒内有进水痕迹，用1000V摇表进行测量其本体重瓦斯保护13(A、B、C)及压力释放保护17(BC)回路时，对地绝缘为20娘，而压力释放保护回路17A线芯对地绝缘为0.2照。所以可以判断该保护装置动作的原因是由压力释放保护回路17A线芯遇水接地，通过直流电源绝

7、缘监察装置的接地点，将PST-BT213为本体压力释放非电量保护装置中重动中间继电器线圈的正接线端与直流正电源端构成通路，进而导致中间重动继电器带电其接点误动作造成。经检修人员更换电缆后故障得以排除。2实验分析检查保护装置所使用直流电压为231V,正极对地电压115V,负极对地电压116V。直流系统电压正常，绝缘良好。2.1模拟故障试验在非电量保护端子排处将17A、17B17C;13A13B13C分别对地短接模拟故障情况，观察面板信号点亮情况，试验结果见表1。表1_拟故障情况继电器试验结果回路编号回路用途试验次箜_动作不动作17A位相本体压力算成2跳削33017BB相本怵压力舞故2跳闸3211

8、7CC相本体压力释放2眺用33Qt3AA相本核重瓦斯跳隔3I2I3BB相本体重瓦斯跳帽33013CC相本体重瓦斯眺何3302.2继电器动作特性试验用VENUS33(®电保护测试仪对PST重动中间继电器的动作性能做进一步测试。PST变压器本体保护装置共有15只重动中间继电器，原理接线同PST-BT210回路，实验选取三只继电器进行特性试验。试验结果见表2。表2各魅电蠲的动作特性SAM号动作电压(V)(V)绒罔肘时(Kfl)206K1956212?.3»6206K29957127,1冷却埸故廊2O6K3%65127.321DK1L0253127.22LQ21OK299127.2

9、李林直瓦新院用210K3S757127,3213K19245127,2213213K510049127.2本体压力SMikM213K39951127.32.3试验分析从表2数据可知，PST系列非电量保护装置中重动中间继电器动作电压均小于115V(50赚定电压)，故当PST系列非电量保护装置中重动中间继电器线圈正接线端接地时，由绝缘监察装置分压加到继电器线圈两端的电压已高过其动作电压，继电器必将发生误动。继电保护及电网安全白动装置检验条例已明确规定：所有直流继电器的动作电压，不应超过额定电压的70%而其下限也不宜过低。对于出口中间继电器，其值一般不低于50赚定电压。部颁反措中也规定：由变压器、电

10、抗器瓦斯保护启动的中间继电器，由于连线长，电缆电容大，为避免电源正极接地误动作，应采用较大启动功率的中间继电器。此次保护误动在于厂家在选择二次保护装置内元件时，没有严格执行部颁反措要求，其重动中间继电器动作电压较低。3相应对策及改进措施由于非电量保护回路线芯接地时，有造成非电量保护误动跳闸的可能性，故采取了以下防范对策：对变压器非电量保护回路所用电缆芯线重新用1000V绝缘摇表进行摇测，要求对地绝缘电阻大于10娘。对变压器本体非电量保护回路所用的电缆接线盒、电缆保护管、电缆槽盒等做密封性核查工作，避免雨水、雪水侵入降低回路绝缘水平。采用适当提高变压器本体非电量保护回路中重动中间继电器的工作电压的方法。即在负电源和重动中间继电器线圈间串接一电阻R（如图1中PST-BT21钵体压力释放非电量保护装置回路虚线框所示），电阻R的选取，应保证非电量保护重动中间继电器动作时足够的灵敏度和保护回路必