EquationChapter1Section1某变电站CT极性接反引起线路差动保护动作分析

EquationChapter1Section1某变电站CT极性接反引起线路差动保护动作分析

查力嶂李升葵

（华能澜沧江水电股份有限公司云南昆明650000）

摘要：介绍了某110kV施工变电站改接线工程（增加线路侧变电站电气间隔和线路保护）完工后，第一次线路投运线路差动保护动作情况。通过现场接线检查和保护动作波形分析得出事故原因：新安装的线路差动保护装置内部差动保护用的交流头CT极性接反；同时因投运瞬间冲击合闸电流过大，超出差动电流整定值，从而造成了线路差动保护跳闸事故。

关键词：变电站；差动保护；极性；分析处理

1问题描述

某110kV施工变电站改接线完成后，计划用110kV线路101断路器对110kV1号主变进行3次冲击，每次冲击间隔5分钟，第三次冲击正常后保持空载状态。于17:57对变压器第一次冲击时，110kV线路101断路器因线路差动保护动作跳开。操作员站简报信息显示：17:57:37#1主变差动保护差动保护启动；17:57:41突变量比率差动保护A相动作。线路差动保护动作跳闸后，调试人员联合电厂保护专业人员对现场进行详细的检查和分析，发现了问题并进行处理。

2现场检查情况

在发生110kV线路差动保护动作跳闸后，调试人员联合电厂保护专业组人员对110kV施工变准备投运设备一、二次部分进行检查。

2.1针对#1主变差动保护差动保护启动检查

通过询问变电站值班人员线路跳闸后1号主变保护装置上动作指示灯“未点亮”。再检查110kV施工变1号主变保护装置动作报文，确认#1主变差动保护仅是启动，主变差动保护未动作；现场进一步对1号主变本体进行检查，未发现异常，判断1号主变电气一次部分无故障。

2.2针对110kV线路差动保护检查

现场检查保护装置显示屏上显示“突变量比率差动保护A相动作”，动作指示灯点亮，动作电流Ida=1.5Ａ。调试人员再次对保护定值检查，保护装置设定的定值与调度下达的保护定值单定值一致，初步排除因误整定导致差动保护动作。检查线路保护投运前的保护装置定检试验记录，试验结果正常，排除线路保护装置故障。又对保护柜内设备、端子接线检查，未发现接线未接、烧焦、烧糊等异常情况。

通过上述检查，初步判断电气一次部分无故障，故障应在二次方面。专业人员打印保护动作波形，进行下一步分析。

3线路差动保护问题分析与处理

通过110kV线路保护装置动作波形分析，初步确认此次差动保护原因为CT极性接反引导致。

3.1线路保护装置电压波形分析

通过110kV线路差动保护装置波形，判断出110kV线路B相电压采样异常。现场检查后发现110kV线路B相PT保护用二次空开损坏。正常情况下二次空开合闸状态下上下端头对地电压约60V，现场实测B相下端头电压仅为15.69V。判断二次空开损坏。更换新的空开后，上下端头电压测量值在正常范围。

图一110kV线路保护电压采样波形

3.2线路保护装置电流波形分析

通过线路保护装置电压波形可见A、B、C相差流波形异常，判断110kV差动使用的线路CT二次接线极性接反。

差动保护装置电流互感器极性离不外乎以下三方面：（1）差动保护差流的计算公式。（2）CT的安装方向。（3）TA二次侧的引出方式。差动保护是通过比较各侧电流的大小和相位来工作的，因此流入保护装置的电流相位就必须要满足保护装置的要求。110kV线路保护差动电流分别来自线路侧变电站电流互感器和施工变侧电流互感器。电流相位在引入装置前可以用改变CT的安装方向和CT引入保护装置的二次线的方式来实现。

图二线路变侧电流

图三线路变侧电流图四两侧差流

因本工程为投运后改接线，在线路侧重新增加110kV电气一次间隔，并增加线路保护装置。在线路侧变电站内，其他已投运的电流互感器本体极性P1指向母线侧。调试人员保持同站设备安装一致性，也采取此方法进行布置。而110kV施工变电流互感器是前期已安装好的，电流互感器本体极性P1则指向线路。详细分析线路两侧电流互感器P1指向及接线情况：110kV线路侧146断路器电流互感器P1指向母线侧、二次线接线为顺接。110kV施工变101断路器电流互感器P1指向线路侧、二次接线也为顺接。即两个CT取得基准点取值不一致，但接线方式却相同，导致两侧电流向量方向相反180°。这也就是动作波形为什么的原因。

3.3问题处理

通过以上分析，确定此次线路差动保护动作原因为CT二次绕组接线接反。只需要对应调整一个CT二次端子即可。为了保证线路侧变电站接线统一性，决定对施工变侧二次绕组接线对调。调试人员将110kV施工101断路器CT二次绕组引出线3S1与3S3对调，将原来顺接方式改为反接。通过改变接线来统一两侧CT电流的基准点。

完成以上两个缺陷处理，现场检查情况汇报地调。地调于21:30再次下令“用110kV线路侧101断路器对110kV施工变1号主变进行三次冲击，每次冲击间隔5分钟，第三次冲击正常后保持空冲击状态。”现场值班人员使用110kV线路101断路器对110kV施工变1号主变充电正常后，每间隔5分钟对1号主变进行冲击，每次冲击后对主变检查未发现异常。完成3次冲击后，对一次设备、二次设备和监控数据检查一切正常。投运正常后，调试人员与运行人员使用10kV线路带小负荷的方式做CT极性试验。最终确认CT极性接线正确，满足线路保护动作需求。

4总结分析

通过此次线路差动保护动作是一起因CT极性接线错误引起的典型事件。现场调试人员和继电保护人员在互感器接线上面未根据实际情况进行复核，草草完成电流接线。寄希望以带负荷时进行校对，给此次事件埋下了重大的隐患。因此,涉及电流互感器回路的接线必须要通过对电流互感器极性的判别、保护装置的极性判断及保护传动试验三个方面严格把关,确保保护投入的正确行。不能依靠投运后带负荷试验时发现问题。再次说明现场交接试验的重要性，只有所有交接试验合格后方可进行设备投运。在电流互感器交接及大修前后必须进行极性试验，防止在接线时将极性弄错，造成在继电保护回路上和计量回路中引起保护装置错误动作和不能够正确的进行测量。今后继电保护专业人员在以后设备调试、投运时应更加关注CT极性接线、试验等问题。

参考文献

[1]张保会,尹项根.电力系统继电保护[M].中国电力出版社，2005.

[2]PRS-753D光前分相纵差成套保护装置急速说明书.