1 故障現(xiàn)象

    自2005年5月，沙站變電站改造投運(yùn)以來，因10kV線路故障，引起主變壓器差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作。兩年來因線路故障，引起差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作達(dá)十幾次，檢修工區(qū)組織人員多次查找與分析，始終沒有得到有效解決，使檢修人員承受著較大的壓力和繁重的工作量。

    2 故障檢修

    故障發(fā)生后，對差動(dòng)保護(hù)裝置進(jìn)行了全面檢查。

    對差動(dòng)繼電器進(jìn)行了校驗(yàn)，并將正常運(yùn)行的繼電器進(jìn)行了更換，檢驗(yàn)合格。

    檢查差動(dòng)保護(hù)整定值，與定值通知單的數(shù)據(jù)相符。

    檢查差動(dòng)保護(hù)二次回路接線正確，二次回路絕緣符合規(guī)程要求。

    測量相位角與差流均正確。

    測量電流互感器的變化，變流比符合通知單要求。

    差動(dòng)保護(hù)傳動(dòng)試驗(yàn)，差動(dòng)繼電器動(dòng)作正確，信號(hào)繼電器掉牌正確，保護(hù)出口繼電器動(dòng)作正確，保護(hù)裝置無誤動(dòng)或拒動(dòng)現(xiàn)象。

    以上 各 項(xiàng)目 檢查全部合格，說明差動(dòng)保護(hù)裝置及二次回路接線良好，沒有故障。

    3 綜合分析

    根據(jù)以上常規(guī)的故障查找方法，均未查出明顯的問題，因此查閱了有關(guān)資料，認(rèn)為既然差動(dòng)保護(hù)裝置各項(xiàng)檢查都合格，只有對TA作進(jìn)一步分析，看TA是否有問題。但從歷史統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來看，差動(dòng)保護(hù)從未因TA引起過誤動(dòng)，所以沒有引起足夠重視。但從故障性質(zhì)進(jìn)行分析，都是因?yàn)?0kV線路速斷動(dòng)作引起的。也就說明短路電流較大時(shí)，造成TA鐵芯飽和，產(chǎn)生二次不平衡電流。因此，又查閱了關(guān)于電流互感器的反事故措施。反事故措施中強(qiáng)調(diào)要適度增大主變壓器電流互感器變比，以減小電流互感器大電流時(shí)的飽和度。

    目前常用的電流互感器的精度等級(jí)，0.2級(jí)用于測量，0.5級(jí)用于計(jì)量，3級(jí)、10P級(jí)用于保護(hù)，D級(jí)用于差動(dòng)保護(hù)。另外10P級(jí)又分為：10P/10、10P/15、10P/20等，10P/10級(jí)型電流互感器，表示在10倍一次額定電流下，復(fù)合誤差不超過5%。

    根據(jù)這一原則，對高低壓TA進(jìn)行了詳細(xì)的排查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，10kVTA差動(dòng)保護(hù)為10P級(jí)，35kV斷路器套管差動(dòng)保護(hù)TA為0.2級(jí)。原因是這臺(tái)斷路器原來是線路斷路器，變電站改造時(shí)，將其作為主變斷路器，因TA變比過大，故進(jìn)行更換，更換后廠家誤更換為0.2級(jí)；沒有更換銘牌。所以安裝人員將其作為差動(dòng)用TA。這樣當(dāng)外部產(chǎn)生較大的短路電流時(shí)，高低壓側(cè)TA的飽和狀態(tài)和飽和程度不成正比，因此產(chǎn)生較大的不平衡電流，造成差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作。

    問題分析確認(rèn)后，將套管TA，更換為10P/10級(jí)，差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作問題得到了有效的解決。

    由此得出，TA飽和對差動(dòng)保護(hù)的影響很大。

    在故障條件下，由于TA故障電流大、故障電流中的非周期分量、鐵心中剩磁的存在等原因，存在飽和的可能性，特別是TA在大的沖擊電流之后，由于剩磁的影響，可能在比較小的故障電流下而發(fā)生飽和，比率制動(dòng)特性僅考慮了10%誤差曲線，這意味著比率制動(dòng)特性不能保證當(dāng)TA飽和，誤差超過10%以后能可靠制動(dòng)。所以在外部故障時(shí)，如果僅有比率制動(dòng)特性，TA飽和時(shí)，差動(dòng)保護(hù)就有誤動(dòng)的可能。換一句話說，僅有比率制動(dòng)特性的差動(dòng)保護(hù)，在外部故障時(shí)發(fā)生誤動(dòng)是不可避免的。

    4 故障結(jié)論

    主變壓器差動(dòng)保護(hù)裝置誤動(dòng)，主要由35kV側(cè)差動(dòng)保護(hù)所用的LW8-35 SF6斷路器套管TA的精度等級(jí)選擇不當(dāng)，形成當(dāng)外部故障短路電流較大時(shí)，兩側(cè)TA飽和度不成正比，出現(xiàn)不平衡電流，引起差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作。