广州蓄能水电厂500kV母线差动保护故障分析

1、广州蓄能水电厂500kV母线差动保护故障分析 摘 要：对广州蓄能水电厂500kV母线差动庇护故障举行分析。通过对各相电流互感器举行伏安特性实验并互相对照，得出了故障产生的缘由：因为一法兰衔接螺栓的绝缘套损坏，导致螺栓与母线套形成电流回路，使电流互感器消失寄生电流，造成母线差动庇护故障。 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，在线路庇护安装饰以内，由其本身的线路庇护举行庇护。主变压器并联点处形成的两个T区，采用母线差动庇护（以下简称母差庇护）。 1、母差庇护的原理及特性 广州蓄能水电厂一期500 kV母差庇护采用DIFE3110型高阻差动庇护，500 kV

2、断路器以QF1及QF2为一侧，QF3及QF4为另一侧，分离装设两套彻低相同的高阻抗差动庇护87-1，87-2及87-3，87-4.分相由两套DIFE3110型高阻抗继电器构成，采用被庇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。当庇护区域内部故障时，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。 2、87-3和87-4故障 1998年11月广蓄电厂一期QF2断路器检修期间

3、，发觉当3号、4号机组在抽水工况运行时，母差庇护87-3，87-4发出闭锁信号。测量母差庇护装置发觉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强，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举行测试，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上的压降较大，L1，L2相基本为零。推断故障为QF4出线侧L3相电流互感器54LRB006TI或54LRB007TI有问题。为进一步决定故障性质，又对87-3，87-4二次电流回路举行

4、了对线及电流互感器极性实验，结果一切正常。同年12月举行了87-3，87-4的二次电流回路功率六角图检验，由此可推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，未发觉故障。1999年2月，断开QF3及QF4，举行电流互感器伏安特性实验。L3相的两组电流互感器的伏安特性与QF4相截然不同。在重做L3相电流互感器伏安特性实验时，发觉有一法兰衔接螺栓发热烫手，拆开该螺栓绝缘套侧螺母，发觉绝缘套下部断裂，使螺栓接触母线套管接地。将该绝缘套更换后

5、，重做电流互感器伏安特性实验。电流互感器伏安特性恢复正常。QF3，QF4投运后，母差庇护87-3，87-4不平衡电流出现，母差庇护恢复正常。 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。在此情况下运行，母线套管上产生一感生电流，使电流互感器感触到的电流为Ia+Ia（Ia为一次侧工作电流，Ia为感生电流），Ia与Ia的方向相反。假设螺栓与法兰彻低金属接触，则Ia=Ia，故电流互感器感触到的电流为零。故障现象类似某组电流互感器断线或极性接反的状况。 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5P20，20VA从这次伏安特性实验的结果看，其拐点电压约560V，可能不能满意高阻母差庇护电流互感器需有较高拐点电压（如大于800 V）的要求，应实行相应的补救措施。 4.2 螺栓绝缘套损坏 引起这次故障的缘由为螺栓绝缘套破碎，使螺栓接地导致电流互感器消失寄生电流。虽然不能精确探索螺栓绝缘套如何损坏，但也不排解在安装时未用规定的力矩扳手，使劲过大，使绝缘套