电气设备 某电厂母线差动保护误动 分析及处理 关庆 （国网新源检修分公司，北京市 １０００６８） 摘要：根据某水电厂的一次实际事故为例，因电流互感器二次绕组选择错误造成母线差动保护区外事故误动， 本文详细分析了事故经过和原因并提出了解决方法。 关键词：事故；误动作；ＢＰ一２Ｂ 中图分类号：ＴＭ６２２文献标识码：Ａ学科代码：４７０．４０５４ ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．２０９６—０９３Ｘ．２０１ ８．０３．０２２ Ｏ引言 差动保护是反映被保护元件（或区域）两侧电流差 而动作的保护装置，差动保护作为被保护元器件的内部 ｌ故障前运行工况及故障经过 １．１故障前工况 ２２０ｋＶ４母线、５母线经母联２２４５断路器联络运行。 故障的保护，电流互感器安装在被保护设备的两侧，在 １号主变压器２２０１断路器、４号主变压器２２０４断路 正常或外部发生故障时，流入差动保护的电流为不平衡 器、Ｘ×ｌＩ线２２１４断路器在４母线运行；２号主变压 电流，在适当选择好两侧电流互感器的变比和接线方式 器２２０２断路器、３号主变压器２２０３断路器、××Ｉ 下，该不平衡电流值很小，并小于差动保护的动作电流， 线２２１３断路器在５母线运行；４台机组在备用状态。 故保护不会动作，被保护设备内部发生故障时，流入差 动保护装置的电流大于差动保护的动作电流，差动保护 １．２故障经过 ２００ Ｘ年×月Ｘ日１１时２９分５９秒２０１毫秒， 动作于跳闸，而电流互感器二次绕组选择错误后将很有 ３号主变压器出线至２２０ｋＶ开关站铁塔ｃ相高压线路 可能造成保护误动，微机母差保护常使用电流瞬时值差 与地面大树放电，１１时２９分５９秒２９６毫秒３号主变 动保护。当母线区外故障电流互感器饱和时，电流互感 压器双套差动保护动作跳开２２０３断路器，１１时２９分 器二次电流出现严重缺损，电流波形发生起边，由此造 ５９秒３１２毫秒ＢＰ一２Ｂ母差保护动作跳开母联２２４５断 成很大的差电流，易引起误动作。２００×年×月Ｘ日 路器、２号主变压器２２０２断路器、××Ｉ线２２１３断 １１时２９分，某电厂发生３号主变压器出线至２２０ｋＶ 路器及联跳对侧２２１２断路器。开关站铁塔间ｃ相高压线路对树木放电接地，造成主 变压器差动保护动作跳开２２０３断路器；母线差动保护 ２故障原因分析 事故发生后，电站电气一次人员、电气二次人员对 ＢＰ一２Ｂ误动作，跳开母联２２４５断路器、２号主变压器 ２２０２断路器、Ｘ×Ｉ线２２１３断路器及联跳对侧２２１２ 高压设备、保护装置进行全面检查，故障处铁塔位于陡 断路器。经过调查分析，造成ＢＰ一２Ｂ型母差保护误动 坡高处，周围无道路靠近，从开关站和厂坝间巡视均无 作的主要原因是电流互感器等级选择错误、互感器线圈 法有效目测铁塔近处状况，铁塔周围灌木生长过高与高 配置不合理。同时发现ＢＰ一２Ｂ型母差装置亦存在一定 压线距离过近，造成高压线通过灌木对地放电。由于放 的缺陷。某电厂一次主接线（见图１）。 电故障点在３号主变压器差动保护范围内，３号主变压 １１１ 嘉蒜 ｊ 水电０抽水苦芬曩 ｙｄｒｏｐｏｗｌ，ｒ ａｎｄ Ｐｕｍｐｅ ｒ｛ＳＩｏｒａｇｅ 图１ 某电厂一次主接线图 Ｆｉｇ．１ Ｍａｉｎ ｗｉｒｉｎｇ ｄｉａｇｒａｍ ｏｆ ａ ｐｏｗｅｒ ｐｌａｎｔ 一次电流有效值为５１９１．５Ａ，经过Ｘ×Ｉ线ｃ相流入 ５母线的一次电流有效值为３４３１．５Ａ，可计算经过３号 主变压器高压断路器流出５母线的一次电流有效值为 ８６２３Ａ，但是从母差保护波形图中看出，３号主变压器 高压侧ｃ’Ｔ提供给ＢＰ一２Ｂ母线保护装置的二次电流波 形发生了严重的饱和畸变。在故障发生时１ １时２９分 ５９秒２０１毫秒故障支路的ｃ相电流互感器线性传变区 仅为３．５～４ｍｓ，之后９Ｏｒｉｒｓ传变误差最高达７０％左右， 母差保护可靠制动，因此故障期间母差保护并未动作。 １１时２９分５９秒２９６毫秒，主变压器差动保护动作故 图２主变压器差动保护波形 Ｆｉｇ ２ Ｗａｖｅ￣ｍｎ ｏｆ ｌｌｌａｉｌ１ ｔｒａｌｌｓｆ（｝ｒｌｌｌｅｒ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ 障切除，一次短路电流消失，受剩磁影响，电流互感器 二次回路中出现４ ＩｎＳ反向拖尾小电流，相关支路的拖 尾电流方向变为同向，呈母线区内故障特性，区内故障 器蓐动保护止确动作（见罔２主变压器保护波形）。 差动条件满足，１１时２９分５９秒３１２毫秒母线差动保 ３号主变压器出线至２２０ｋＶ断路器站铁塔间ｃ相 护动作出口（见图３母线保护波形）。同时母线差动保 高压线路与周 树木距离过近是造成接地故障的直接原 护动作后，依据动作逻辑，启动远跳功能跳开××Ｉ Ｉ太】，接地放电足主变压器差动保护动作的主要原因。但 线对侧２２１２断路器。 敝障点存母差保护范围以外，母差保护不应动作。二 检查发现ＢＰ一２Ｂ母线差动保护３号主变压器分支 次人员义寸继电保护装置、故障录波装置及回路进一步 电流互感器故障过程中短路电流激增电流互感器严重饱 检查发现，故障过程中，经过母联Ｃ相流入５母线的 和波形畸变，是造成母线差动保护动作的一个原因。主 １ １ ２ 水逮０小由水蔷铄 嘉４８卷年 智 锥。嘲 Ｈｙｄｒｏｐｏｗｅｒ ａｎｄ Ｐｕｍｐｅｄ Ｓｔｏｒａｇｅ Ｖｏｌ ４ Ｎｏ ３（Ｓｅｒ１９ Ｊｕｎｅ，２０，２０１８ ４母线 图５ ３号主变压器２２０３断路器支路一次接线图 Ｆｉｇ．５ Ｐｒｉｍａｒｙ ｗｉｒｉｎｇ ｄｉａｇｒａｍ ｏｆＨＶ ｓｉｄｅ ｂｒｅａｋｅｒ ｏｎ≠≠３ ｍａｉｎ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ 表２ Ｔａｂ．２ 整改后３号主变压器２２０３断路器电流 互感器二次绕组使用情况 Ｔｈｅ ｕｓｅ ｏｆ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｃｕｒｒｅｎｔ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｗｉｌｄｉｎｇ ｏｆ ＨＶ ｓｉｄｅ ｂｒｅａｋｅｒ ｏｎ＃３ ｍａｉｎ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ 容量愈来愈大，系统短路电流急剧增加，系统中电流互 感器饱和问题日益突出，故目后继电保护装置新投及改 造过程中应加大对电流互感器的选择，避免出现互感器 选择错误或不符现象，提高系统稳定性。所以。继电保 护所用的电流互感器，必须按照相关规程规定和反措要 绕组编号 准确度等级 变比 容量（ＶＡ） １Ｓｌ一使用情况 主变压器差动、主变压器 复合电压闭锁过流保护 １Ｓ３ ５Ｐ２０ ６ｏｏ，５ ５０ 求进行安装和使用，才能倮证保护正确动作。 ２Ｓ１—２Ｓ３ ５Ｐ２０ ５Ｐ２Ｏ ５Ｐ２Ｏ ６０ｏ／５ ６０Ｄ／５ ６ ５０ ５０ ５０ 主变压器差动保护、主变 压器出口断路器失灵保护 ＢＰ一２Ｂ母线差动保护 ３Ｓ１—３Ｓ３ 参考文献 【１】曹豫宁，李永丽，张共华，梅云基于小波变换的电流互感 器饱和实时检测新判据．电力系统自动化，２００１，２５（１０）： ２７—３Ｏ． ４Ｓ１—－４Ｓ３ ＲＣＳ一９１５ＡＢ母线差动 保护 ５Ｓ１—５Ｓ３ ０．５ ６００，５ ５０ 备用 ６Ｓ１— Ｓ３ ０．２ 钛 ｜５ ５０ 备用 ＣＡＯ Ｙｕｎｉｎｇ，ＬＩ Ｙｏｎｇｌｉ，ＺＨＡＮＧ Ｘｉｎｇｈｕａ，ＭＥｌ ＹＵＤ． Ａ ｎｅｗ ｃｒｉｔｅｒｉｏｎ ｆｏｒ ｒｅａｌ－ｔｉｍｅ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｃｕｒｒｅｎｔ ｔｒａｉｌｓｆｏｒｍｅｒ ｓａｔｕｒａｔｉｏｎ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｗａｖｅｌｅｔ ｔｒａｎｓｆｏｒｍ．Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ 断路器支路一次接线、表２为整改后电流互感器二次 绕组）。双套母差保护分别选用两个５Ｐ２０的绕组。 修改母差保护在区外故障闭锁逻辑，即在区外故障 切除后延时ｌ Ｏｍｓ解除闭锁，躲过剩磁产生的反向拖尾 小电流造成的母差保护误动作。本次故障中剩磁产生的 反向拖尾小电流可能偶然现象，同一电流互感器保护级 二次绕组回路中剩磁产生拖尾小电流就没有发生反向。 不过随着电网容量不断扩大，发生短路时产生的电流会 急剧增大，即使选用保护级绕组也可能产生饱和，出现 反向拖尾小电流的现象。 Ｐｏｗｅｒ Ｓｙｓｔｅｍｓ，２００１，２５（１０）：２７－３０． ［２】郑小东．浅谈电流互感器的安装问题．中国科技博览，２０１５ ｔ１６）：４８－４９． ＺＨＥＮＧ Ｘｉａｏｄｏｎｇ．Ｏｎ ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｕｒｒｅｎｔ ｔｒａｎｓｆｏｎｒｔｅｉ３．Ｃｈｉｎａ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｅｘｐｏ，２０１５（１６）：４８－４９． 收稿日期：２０１７—０１－１７ 关修回日期：２０１７—１２—０７ 庆（１９７１一），男，助力工程师。Ｅ－ｍａｉｌ：ｐｘ￣ｘｂｈｂｇｑ＠１６３．ｃｏｍ Ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｏｆ Ｂｕｓｂａｒ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ Ｍｉｓｏｐｅｒａｔｉｏｎ ＧＵＡＮ Ｑｉｎｇ （Ｓｔａｔｅ Ｇｒｉｄ Ｘｉｎ Ｙｕａｎ Ｐｏｗｅｒ Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ Ｂｒａｎｃｈ。Ｂｅｉｊｉｎｇ １ ０００６８ Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｍａｉｎｌｙ ｄｅｓｃｒｉｂｅｓ ａｎ ａｃｃｉｄｅｎｔ ｏｆ ａ ｐｏｗｅｒ ｐｌａｎｔ，ｔｈｅ ｃａｕｓｅ ｏｆ ｔｈｅ ａｃｃｉｄｅｎｔ ｉｓ ｔｈｅ ｗｒｏｎｇ ｃｕｒｒｅｎｔ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ ６结论 随着近年系统的不断扩容，新型保护装置的大量使 用，一方面大大提高了电网可靠性，但另一方面供电电 １１４ ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｗｉｎｄｉｎｇ．Ａｎａｌｙｓｉｓ ｔｈｅ ｒｅａｓｏｍ ｏｆ ｔｈｅ ａｃｃｉｄｅｎｔ ｐｒｏｃｅｓｓ ａｎｄ ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ ｔｈｅ ｓｏｌｕｔｉｏｎ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ａｃｃｉｄｅｎｔ；ｍｉｓｏｐｅｒａｔｉｏｎ：ＢＰ－２Ｂ
