變壓器非電量保護誤動作對策

1、變壓器非電量保護誤動作對策王德明（金川集團股份有限公司，甘肅金昌 737100）摘要：文章介紹了一起變壓器非電量保護誤動作導致跳閘失電事故，通過分析誤動作原因，提出了幾種可行性對策以應(yīng)對同類事故。關(guān)鍵詞：變壓器 非電量 誤動 對策0 引言變壓器非電量保護是廣泛用于800kVA以上油浸變壓器的主保護。當變壓器發(fā)生匝間短路或者繞組間短路等內(nèi)部故障時，能夠迅速反應(yīng)故障并及時動作于跳閘或經(jīng)延時動作于告警。變壓器非電量保護對于變壓器的運行意義重大，直接關(guān)系供配電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。1 事故案例2014年7月8日9時36分，一臺1600kVA的泵房變壓器發(fā)生跳閘，保護動作報文顯示“重瓦斯動作跳閘”?，F(xiàn)場查

2、看變壓器運行狀況，瓦斯繼電器未動作；對變壓器進行試驗，試驗參數(shù)均在正常范圍，確定變壓器無故障。此前，相同情況還發(fā)生過一次。為此，此次事故后技術(shù)人員立即對這臺變壓器保護進行核查。2 事故調(diào)查此變壓器保護裝置采用美國生產(chǎn)的SEL-551保護裝置，裝置型號0551006X6X1X。從裝置導出定值、邏輯程序以及故障記錄并作以簡單說明。2.1 相關(guān)定值和邏輯程序以及說明表 1相關(guān)定值定值說明邏輯程序程序說明50P1P,"60.0"速斷定值60ATR,"SV5T+SV6T+ SV7T"中間變量5T、6T、7T動作觸發(fā)跳閘50P2P,"10.5"過

3、流定值10.5AULTR,"0"解鎖跳閘脈沖SV5PU,"0.000"脈沖觸發(fā)時間52A,"IN1"斷路器動合輔助接點接開入1SV5DO,"5.000"脈沖展寬時間ER1,"SV5T+SV6T+ V7T"5T、6T、7T動作觸發(fā)跳閘事件記錄SV6PU,"15.000"脈沖觸發(fā)時間SV5,"50P1"速度定值啟動中間變量SV5SV6DO,"5.000"脈沖展寬時間SV6,"50P2"過流定值啟動中間變量SV6SV7PU

4、,"0.000"脈沖觸發(fā)時間SV7,"IN2"開入2高電平啟動中間變量SV7SV7DO,"5.000"脈沖展寬時間OUT3,"SV5T + SV6T"中間變量5T、6T經(jīng)“或”門輸出驅(qū)動OUT3OUT4,"SV7T"中間變量7T驅(qū)動OUT32.2 邏輯程序圖 現(xiàn)將邏輯表達式轉(zhuǎn)化為功能圖，如圖1所示。速斷定值過流定值中間變量SV5中間變量SV5T經(jīng)延時0周波中間變量SV5中間變量SV5T經(jīng)延時15周波+OUT4開入2高電平中間變量SV7中間變量SV7T經(jīng)延時0周波OUT3圖 1 裝置邏輯程序圖邏輯

5、部分規(guī)定了裝置發(fā)出跳令關(guān)聯(lián)條件“速斷”“過流”“開入2”經(jīng)計時器延時或展寬，規(guī)定了“開入1”接入斷路器常開輔助接點，規(guī)定了事件“ER1”由“速斷”“過流”“開入2”經(jīng)計時器延時或展寬后觸發(fā)，規(guī)定了“速斷”“過流”經(jīng)計時器延時或展寬后觸發(fā)“OUT3”， 規(guī)定了“開入2”經(jīng)計時器延時或展寬后觸發(fā)“OUT4”?！癘UT3”和“OUT4”為裝置開出，接入斷路器跳閘回路。2.3 故障錄波調(diào)閱此次故障錄波，如圖2所示：圖2 故障錄波說明：圖中“IN1”為“開入1”接斷路器常開輔助接點；“IN2”為“開入2”信號脈沖，0.5周波；“OUT4”為“開出4”觸發(fā)脈沖；“SELLogic7T”為中間變量“SV7”

6、觸發(fā)脈沖?！癝ELLogic10T”與跳閘無關(guān)，不做解釋。3 分析誤動作原因 從以上故障記錄及錄波文件可以看出，造成此次跳閘事件的直接原因是“開入2”信號脈沖的0.5周波觸發(fā)。以下分析暫且不對此0.5周波“開入2”信號脈沖作以解釋，而就其是否引起跳閘進行分析。從故障錄波可以看出，“OUT4”是隨“SELLogic7T”脈沖觸發(fā)而觸發(fā)、消失而消失，這是由“Logic”定值中OUT4,"SV7T"所決定的。而“SELLogic7T”關(guān)聯(lián)“IN2”上升沿，0s觸發(fā)，“Group1”定值中SV7PU,"0.000"規(guī)定了此項，SV7DO,"5.000&

7、quot;將“SV7”上升沿觸發(fā)脈寬展寬5周波?！癐N2”接入“變壓器重瓦斯接點”，當瓦斯繼電器反映變壓器本體故障時，“IN2”將長時間開入直至開關(guān)跳開。由此可知，0.5周波“IN2”脈沖為異常信號開入，將其視為干擾或感應(yīng)電荷釋放產(chǎn)生。在廠區(qū)控制電纜敷設(shè)受環(huán)境局限的因素，電纜線芯受到強電磁場的干擾不可避免，且因電纜對地、線間電容的存在，線芯上感應(yīng)電壓也就隨其產(chǎn)生（U=Q/C）。以下便就如何讓裝置躲過類似此類瞬時開入“IN2”作了探索并試驗驗證，作以說明并提出合理化建議。4 探索試驗試驗儀器：直流發(fā)生器、ONLY繼電保護測試儀試驗對象：SEL-551 0551006X6X1X保護裝置試驗內(nèi)容：4

8、.1 裝置跳線器檢查SEL-551裝置開入又四種控制電壓范圍可選，如下表所示：表2 選擇控制電壓跳線器位置 控制 電壓光隔輸入IN1跳線器光隔輸入IN2跳線器 JMP6 JMP7 JMP8 JMP9 JMP10 JMP11 250Vdc· ·· ·· ·· ·· ·· ·125Vdc·-·· ·· ··-·· ·· ·48Vdc·-·&#

9、183;-·· ··-··-·· ·24Vdc·-··-··-··-··-··-·試驗過程：打開裝置，取出板件檢查跳線器位置。試驗結(jié)果：JMP9 、JMP10、 JMP11位置正確。試驗結(jié)論：裝置開入控制電壓250Vdc。4.2 使用可調(diào)直流發(fā)生器對裝置250dc開入作啟動條件試驗試驗過程：“IN2”直接接入可調(diào)直流電源。試驗結(jié)果：直流220V條件下，>=66V啟動，<=66

10、V返回，啟動電流4mA。裝置說明書稱額定電壓下，輸入電流4mA。試驗結(jié)論：“IN2”開入為壓敏元件開入，啟動電壓、電流穩(wěn)定。試驗過程：在“IN2”接入回路中串入62k電阻，并接入可調(diào)直流電源。試驗結(jié)果：直流220V條件下，>=145V啟動，<=145V返回，啟動電流4mA。試驗結(jié)論：“IN2”開入為壓敏元件開入，啟動電壓、電流穩(wěn)定。4.3 使用繼電保護測試儀模擬瞬時“IN2”開入，儀器最短模擬3周波“IN2”脈沖信號。試驗條件：SV7PU=0.000試驗過程：模擬3周波“IN2”脈沖信號，故障錄波如下所示：圖3試驗結(jié)果：裝置“OUT4”開出跳閘。試驗結(jié)論：SV7PU=0.000 條

11、件下，3周波短時“IN2”開入會引起裝置開出跳閘。試驗條件：SV7PU=10.000試驗過程：模擬3周波“IN2”脈沖信號。試驗結(jié)果：裝置“OUT4”不開出。試驗結(jié)論：SV7PU=10.000 條件下，3周波短時“IN2”開入不會引起裝置開出跳閘。試驗條件：SV7PU=10.000試驗過程：模擬>3周波“IN2”脈沖信號。試驗結(jié)果：裝置“OUT4”開出跳閘。試驗結(jié)論：SV7PU=10.000 條件下，>3周波短時“IN2”開入會引起裝置開出跳閘。故障錄波如下所示：圖4試驗條件：SV7PU=5.000試驗過程：模擬3周波“IN2”脈沖信號。試驗結(jié)果：裝置“OUT4”不開出。試驗結(jié)論：SV7PU=5.000 條件下，3周波短時“IN2”開入不會引起裝置開出跳閘。試驗條件：SV7PU=5.000試驗過程：模擬>3周波“IN2”脈沖信號。試驗結(jié)果：裝置“OUT4”開出跳閘。試驗結(jié)論：SV7PU=5.000 條件下，>3周波短時“IN2”開入會引起裝置開出跳閘。故障錄波如下所示：圖55 結(jié)論經(jīng)以上分析及探索試驗，發(fā)現(xiàn)對于短時“IN2”開入，SV7PU的整定處于關(guān)鍵地位。在SV7PU整定為5周波、10周波時，均可躲過瞬時或短時“IN2”異常開入。同時，將ULTR由原來的“0”整定為“！（SV5T + SV6T + SV7T）”。此項是解鎖跳閘脈