变压器非电量保护误动作对策

1、变压器非电量保护误动作对策王德明（金川集团股份有限公司，甘肃金昌 737100）摘要：文章介绍了一起变压器非电量保护误动作导致跳闸失电事故，通过分析误动作原因，提出了几种可行性对策以应对同类事故。关键词：变压器 非电量 误动 对策0 引言变压器非电量保护是广泛用于800kVA以上油浸变压器的主保护。当变压器发生匝间短路或者绕组间短路等内部故障时，能够迅速反应故障并及时动作于跳闸或经延时动作于告警。变压器非电量保护对于变压器的运行意义重大，直接关系供配电系统的安全稳定运行。1 事故案例2014年7月8日9时36分，一台1600kVA的泵房变压器发生跳闸，保护动作报文显示“重瓦斯动作跳闸”。现场查

2、看变压器运行状况，瓦斯继电器未动作；对变压器进行试验，试验参数均在正常范围，确定变压器无故障。此前，相同情况还发生过一次。为此，此次事故后技术人员立即对这台变压器保护进行核查。2 事故调查此变压器保护装置采用美国生产的SEL-551保护装置，装置型号0551006X6X1X。从装置导出定值、逻辑程序以及故障记录并作以简单说明。2.1 相关定值和逻辑程序以及说明表 1相关定值定值说明逻辑程序程序说明50P1P,"60.0"速断定值60ATR,"SV5T+SV6T+ SV7T"中间变量5T、6T、7T动作触发跳闸50P2P,"10.5"过

3、流定值10.5AULTR,"0"解锁跳闸脉冲SV5PU,"0.000"脉冲触发时间52A,"IN1"断路器动合辅助接点接开入1SV5DO,"5.000"脉冲展宽时间ER1,"SV5T+SV6T+ V7T"5T、6T、7T动作触发跳闸事件记录SV6PU,"15.000"脉冲触发时间SV5,"50P1"速度定值启动中间变量SV5SV6DO,"5.000"脉冲展宽时间SV6,"50P2"过流定值启动中间变量SV6SV7PU

4、,"0.000"脉冲触发时间SV7,"IN2"开入2高电平启动中间变量SV7SV7DO,"5.000"脉冲展宽时间OUT3,"SV5T + SV6T"中间变量5T、6T经“或”门输出驱动OUT3OUT4,"SV7T"中间变量7T驱动OUT32.2 逻辑程序图 现将逻辑表达式转化为功能图，如图1所示。速断定值过流定值中间变量SV5中间变量SV5T经延时0周波中间变量SV5中间变量SV5T经延时15周波+OUT4开入2高电平中间变量SV7中间变量SV7T经延时0周波OUT3图 1 装置逻辑程序图逻辑

5、部分规定了装置发出跳令关联条件“速断”“过流”“开入2”经计时器延时或展宽，规定了“开入1”接入断路器常开辅助接点，规定了事件“ER1”由“速断”“过流”“开入2”经计时器延时或展宽后触发，规定了“速断”“过流”经计时器延时或展宽后触发“OUT3”， 规定了“开入2”经计时器延时或展宽后触发“OUT4”。“OUT3”和“OUT4”为装置开出，接入断路器跳闸回路。2.3 故障录波调阅此次故障录波，如图2所示：图2 故障录波说明：图中“IN1”为“开入1”接断路器常开辅助接点；“IN2”为“开入2”信号脉冲，0.5周波；“OUT4”为“开出4”触发脉冲；“SELLogic7T”为中间变量“SV7”

6、触发脉冲。“SELLogic10T”与跳闸无关，不做解释。3 分析误动作原因 从以上故障记录及录波文件可以看出，造成此次跳闸事件的直接原因是“开入2”信号脉冲的0.5周波触发。以下分析暂且不对此0.5周波“开入2”信号脉冲作以解释，而就其是否引起跳闸进行分析。从故障录波可以看出，“OUT4”是随“SELLogic7T”脉冲触发而触发、消失而消失，这是由“Logic”定值中OUT4,"SV7T"所决定的。而“SELLogic7T”关联“IN2”上升沿，0s触发，“Group1”定值中SV7PU,"0.000"规定了此项，SV7DO,"5.000&

7、quot;将“SV7”上升沿触发脉宽展宽5周波。“IN2”接入“变压器重瓦斯接点”，当瓦斯继电器反映变压器本体故障时，“IN2”将长时间开入直至开关跳开。由此可知，0.5周波“IN2”脉冲为异常信号开入，将其视为干扰或感应电荷释放产生。在厂区控制电缆敷设受环境局限的因素，电缆线芯受到强电磁场的干扰不可避免，且因电缆对地、线间电容的存在，线芯上感应电压也就随其产生（U=Q/C）。以下便就如何让装置躲过类似此类瞬时开入“IN2”作了探索并试验验证，作以说明并提出合理化建议。4 探索试验试验仪器：直流发生器、ONLY继电保护测试仪试验对象：SEL-551 0551006X6X1X保护装置试验内容：4

8、.1 装置跳线器检查SEL-551装置开入又四种控制电压范围可选，如下表所示：表2 选择控制电压跳线器位置 控制 电压光隔输入IN1跳线器光隔输入IN2跳线器 JMP6 JMP7 JMP8 JMP9 JMP10 JMP11 250Vdc· ·· ·· ·· ·· ·· ·125Vdc·-·· ·· ··-·· ·· ·48Vdc·-·&#

9、183;-·· ··-··-·· ·24Vdc·-··-··-··-··-··-·试验过程：打开装置，取出板件检查跳线器位置。试验结果：JMP9 、JMP10、 JMP11位置正确。试验结论：装置开入控制电压250Vdc。4.2 使用可调直流发生器对装置250dc开入作启动条件试验试验过程：“IN2”直接接入可调直流电源。试验结果：直流220V条件下，>=66V启动，<=66

10、V返回，启动电流4mA。装置说明书称额定电压下，输入电流4mA。试验结论：“IN2”开入为压敏元件开入，启动电压、电流稳定。试验过程：在“IN2”接入回路中串入62k电阻，并接入可调直流电源。试验结果：直流220V条件下，>=145V启动，<=145V返回，启动电流4mA。试验结论：“IN2”开入为压敏元件开入，启动电压、电流稳定。4.3 使用继电保护测试仪模拟瞬时“IN2”开入，仪器最短模拟3周波“IN2”脉冲信号。试验条件：SV7PU=0.000试验过程：模拟3周波“IN2”脉冲信号，故障录波如下所示：图3试验结果：装置“OUT4”开出跳闸。试验结论：SV7PU=0.000 条

11、件下，3周波短时“IN2”开入会引起装置开出跳闸。试验条件：SV7PU=10.000试验过程：模拟3周波“IN2”脉冲信号。试验结果：装置“OUT4”不开出。试验结论：SV7PU=10.000 条件下，3周波短时“IN2”开入不会引起装置开出跳闸。试验条件：SV7PU=10.000试验过程：模拟>3周波“IN2”脉冲信号。试验结果：装置“OUT4”开出跳闸。试验结论：SV7PU=10.000 条件下，>3周波短时“IN2”开入会引起装置开出跳闸。故障录波如下所示：图4试验条件：SV7PU=5.000试验过程：模拟3周波“IN2”脉冲信号。试验结果：装置“OUT4”不开出。试验结论：SV7PU=5.000 条件下，3周波短时“IN2”开入不会引起装置开出跳闸。试验条件：SV7PU=5.000试验过程：模拟>3周波“IN2”脉冲信号。试验结果：装置“OUT4”开出跳闸。试验结论：SV7PU=5.000 条件下，>3周波短时“IN2”开入会引起装置开出跳闸。故障录波如下所示：图55 结论经以上分析及探索试验，发现对于短时“IN2”开入，SV7PU的整定处于关键地位。在SV7PU整定为5周波、10周波时，均可躲过瞬时或短时“IN2”异常开入。同时，将ULTR由原来的“0”整定为“！（SV5T + SV6T + SV7T）”。此项是解锁跳闸脉