浅析牵引变压器非电量保护误动原因及解决方案

1、    浅析牵引变压器非电量保护误动原因及解决方案    【摘  要】变压器非电量保护一直是变压器保护的重要组成部分.本文对某牵引变电所主变非电量保护误动的实例进行了原因分析，引进类似案例并提出了改进方案。【关键词】变压器;非电量保护abstract：transformer non-electric protection has always been an important part of transformer protection.in this paper，the causes of misoperation of non-elect

2、ric protection of main transformer in a traction substation are analyzed，similar cases are introduced and the improvement scheme is put forward.key words：transformer  non-electric protection1、引言1.1变压器非电量保护概念及用途非电量保护，顾名思义就是由非电量反映的故障动作或发信的保护，一般是指保护的判据不是电量，而是非电量，如瓦斯保护（通过油速整定）、温度保护（通过温度高低）等。非电量保护主要

3、包括本体重瓦斯、本体轻瓦斯、压力释放、油温过高等，经压板直接出口跳闸或发信报警。变压器的非电量保护的正确运作，使变压器内部故障时能及时切断电源，限制了电能转化为热能和化学能，也限制了油体积的剧烈膨胀及绝缘油分解成气体，可以有效将故障控制在允许的范围内，有效保护主变，避免故障扩大，减少损失。2、实例简介2.1概况2018年6月26日，某牵引变电所正常情况下5#、7#b运行6#、8#b热备，在对应馈出供电单元217、218断路器距离一段动作后400ms内7#b在4ms内超温跳闸、本体重瓦斯、压力释放同时动作，同时6#、8# b非电量保护也报警动作。2.2应急处置过程12时58分，该所值班人员对5#

4、、7#变进行红外测温及温控器温度指示检查，均为50度左右，远小于超温跳闸的设定值85度。13时35分，检修人员到所查看保护装置、后台报文、录波文件，发现均无备自投启动报文。14时34分，检修人员对该所5#、7#主变进行检查和试验。15时40分，检修人员对该所5#、7#主变进行绝缘电阻测试、直流电阻试验，并取油。18时20分，检修人员完成5#、7#变试验工作，试验数据合格。21时11分，检修人员对该所5#、7#主变端子箱、二次回路及保护装置进行检查。27日00时11分检修人员对5#、7#变压器非电量回路电缆分别进行绝缘测试。01时09分，检测5#、7#变压器非电量回路电缆，压力释放对地、重瓦斯对

5、地、超温跳闸对地及压力释放、重瓦斯、超温跳闸两两之间绝缘均大于600m，绝缘满足要求。01时45分，完成5#、7#变本体保护装置内部板件检查，无明显烧损迹象。综上所述，变压器油色谱分析、耐压试验均符合标准，现场变压器设备无异常。2.3事故原因分析（1）217、218馈线供电单元故障报文分析从217、218馈线供电单元故障报文可以看出，本次跳闸为低电压大电流，阻抗角在70度左右，符合金属性接地的数据特征。相关网工区现场巡视发现该区间036#支柱af线悬式绝缘子有放电烧伤痕迹，结合故障报文及现场检查巡视情况，判断217dl、218dl跳闸原因为异物短接af线悬式绝缘子引发接地跳闸。（2）217、2

6、18供电单元断路器距离一段动作后400ms内7#变非电量故障报警，根据保护装置保护区间和安装方式来看：变压器本体保护和馈线保护装置保护范围相互独立，馈线保护装置和本体保护装置分别在两个独立屏柜上，排除217、218断路器距离一段动作诱发主变非电量故障报警的可能。引起误动的原因是什么呢？瓦斯继电器没有气体;两台所变均没有渗漏油，事故发生当时气温没有骤降;对瓦斯回路进行绝缘检查未发现有绝缘问题，未发现短路现象，打开本体保护装置，没有发现损坏元件和放电痕迹，对里面的继电器逐个进行校验，其动作值和返回系数都合格，对本体保护做整组试验，传动正常，说明二次回路没有问题。故判定为外部干扰造成保护装置动作发信

7、或出口。6月28日凌晨，相关保护装置生产厂家到所，对該非电量保护装置的继电器进行更换。综上所述，变压器本体非电量保护误动作的原因绝大部分为外部环境的干扰造成的。国家电网公司二十五项电网重大反事故措施中明确指出：“所有涉及直接跳闸的重要回路的中间继电器应采用动作电压在额定直流电源电压的55%-70%范围以内，其动作功率应不低于5w”。因高铁牵引变压器鲜有此类故障案例，本文现对某电厂发生的同类由于启动功率过低而引起的非电量保护误动实例进行分析并提出改进方案，用于整改参考。3、某电厂实例概况及启动功率过低改进方案3.1实例概况2013年 2月一2013年4月，某电厂 110kv主变发生了3次重瓦斯保

8、护，2次压力保护，造成保护跳闸甩负荷事故，造成一定的经济损失。每次重瓦斯保护和压力保护动作后，检查变压器，变压器油箱的瓦斯与压力显示均正常，确定这5次事故均为主变非电量保护误动2。3.2启动功率过低改进方案该电厂主变采用的非电量保护装置内继电器回路参数不合适，非电量的动作门槛功率过低，对回路上的干扰过于敏感，造成非电量保护误动。如图1所示，外部干接点k1为变压器非电量继电器的常开触点。当变压器发生严重非电量故障时，非电量干接点k1闭合，中间继电器 tk线圈带电，继电器tk的常开接点tk闭合，出口继电器tj线圈带电，使变压器断路器断开，防止事故扩大。图中 r1、r2起限流作用，d1、d2起续流作

9、用2。现对非电量保护装置的硬件原理采用如图2的修改。为了提高整个非电量动作回路的功率，我们增加了电阻r3和中间继电器 tk常闭触点的串联回路。电阻r3的取值要保证非电量保护动作时，非电量保护回路的功率大于5w。正常情况下中间继电器 tk的常闭接点是闭合的，当非电量动作后，非电量信号若一直存在，则中间继电器的常闭接点打开，整个非电量回路功率降低，防止电阻 r3长时间通电而发热过高。只要合理选用r3的阻值，中间继电器tk就可以在非电量保护动作时获得较大的功率，保证足够的灵敏度。为了提高保护装置抗干扰能力，增加非电量保护的动作延时，我们增加了与跳闸出口继电器tj线圈并联的 rc回路。调节电阻r4与电

10、容c回路的参数，使出口继电器延时出口，一般调节延时为 2030ms之间，不宜过长和过短，这样一方面可以保证非电量动作的灵敏性，另一方面可有效躲开二次回路或直流接地产生的干扰脉冲信号而造成的误动2。除此之外，牵引变压器投入使用前应加强介入，对新投入使用的保护装置的技术规格进行审查验收，做好非电量保护的整定、安装调试、验收、运行维护和定期检验工作，并积极探索非电量保护启动功率的试验方法，在提升非电量保护抗干扰能力的同时保证保护动作的灵敏度等几个方面降低牵引变压器的误动率，提高变压器非电量保护的可靠性、灵敏性和稳定性。4、 结束语通过以上方案降低了强电对非电量保护信号线的干扰，增加了非电量保护回路的动