广州蓄能水电厂500 kV母线差动保护故障分析

1、广州蓄能水电厂500 kv母线差动保护故障分析特征码标签:特征码摘要对广州蓄能水电厂500 kv母线差动保护故障进行分析。通过对各相电流互感器进行伏安特性试验并相互对比，得出了故障产生的原因：由于一法兰连接螺栓的绝缘套损坏，导致螺栓与母线套形成电流回路，使电流互感器出现寄生电流，造成母线差动保护故障。广州蓄能水电厂500 kv主接线采用四角形接线，线路接入点形成的两个母线t区，在线路保护安装点以内，由其本身的线路保护进行保护。主变压器并联点处形成的两个t区，采用母线差动保护(以下简称母差保护)。1母差保护的原理及特性广州蓄能水电厂一期500 kv母差保护采用dife3110型高阻差动保护，50

2、0 kv断路器以qf1及qf2为一侧，qf3及qf4为另一侧，分别装设两套完全相同的高阻抗差动保护87-1，87-2及87-3，87-4。分相由两套dife3110型高阻抗继电器构成，采用被保护区域进出的电流矢量比较原理，取出差流在电阻器r上产生的电压值，作为测量值进入继电器内部与阀值比较。当外部有故障或无故障时，负荷电流i和i在通过电阻器r时相位相反，幅值相等，电阻器r上的电压降为零，继电器不动作。当保护区域内部故障时，电流i和i同相位使得对应的故障电流在电阻器r上产生一定大小的电压值，当该值大于阀值时启动继电器动作出口，见图2。保护整定值为：闭锁电压 ub=20 v，动作电压 ud=25

3、v。保护动作结果：出口跳qf1，qf2或qf3，qf4，1号、2号机组或3号、4号机组跳闸，并启动故障录波器。287-3和87-4故障1998年11月广蓄电厂一期qf2断路器检修期间，发现当3号、4号机组在抽水工况运行时，母差保护87-3，87-4发出闭锁信号。测量母差保护装置发现l3相有不平衡输出，电阻器r上最高压降21.5 v，且随一次电流成正比例增加，超过了闭锁电压整定值。3故障查找与分析1998年11月，对3号、4号机组及qf3，qf4断路器不同运行工况组合进行测试，在qf3合闸，qf4断开时，三相差流在电阻器r上的压降基本为零；当qf3断开，qf4合闸时，l3相差流在电阻器r上的压降

4、较大，l1，l2相基本为零。判断故障为qf4出线侧l3相电流互感器54lrb006ti或54lrb007ti有问题。为进一步确定故障性质，又对87-3，87-4二次电流回路进行了对线及电流互感器极性试验，结果一切正常。同年12月进行了87-3，87-4的二次电流回路功率六角图检验，由此可判断电流互感器极性及接线正确。通过分析认为：a)可能qf4断路器出线侧两组电流互感器有故障；b)可能是电流互感器一次回路存在寄生回路，使二次产生不平衡输出。为此，重点检查了qf4出线侧法兰螺栓的绝缘套，未发现故障。1999年2月，断开qf3及qf4，进行电流互感器伏安特性试验。l3相的两组电流互感器的伏安特性与

5、qf4相截然不同。在重做l3相电流互感器伏安特性试验时，发现有一法兰连接螺栓发热烫手，拆开该螺栓绝缘套侧螺母，发现绝缘套下部断裂，使螺栓接触母线套管接地。将该绝缘套更换后，重做电流互感器伏安特性试验。电流互感器伏安特性恢复正常。qf3，qf4投运后，母差保护87-3，87-4不平衡电流消失，母差保护恢复正常。绝缘套损坏后螺栓通过母线套管接地，螺栓与母线套形成电流回路。在此状况下运行，母线套管上产生一感生电流，使电流互感器感受到的电流为iaia(ia为一次侧工作电流，ia为感生电流)，ia与ia的方向相反。假设螺栓与法兰完全金属接触，则ia=ia，故电流互感器感受到的电流为零。故障现象类似某组电流互感器断线或极性接反的情况。4存在的问题4.1电流互感器伏安特性电流互感器型号为5p20，20 va。从这次伏安特性试验的结果看，其拐点电压约560 v，可能不能满足高阻母差保护电流互感器需有较高拐点电压(如大于800 v)的要求，应采取相应的补救措施。4.2螺栓绝缘套损坏引起这次故障的原因为螺栓绝缘套破裂，使螺栓接地导致电流互感器出现寄生电流。虽然不能准确探究螺栓绝缘套如何损坏，但也不排除在安装时未用规定的