35kV大排变1#主变跳闸原因分析
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摘要：本文从35kv电力变压器继电保护谈起，分析了跳闸原因。
一、35kV电力变压器继电保护
分析变压器可能发生的故障和出现的异常，才能加强对变压器保护情况的认识。电力变压器自身没有旋转设备，出现故障的可能性较小，运行安全性强。然而，变压器是一个持续运行的设备，一般情况下不会断电，大部分安装在室外，容易受外部环境的影响，在加上变压器每时每刻都在受外接负荷的影响，如果电网出现短路的情况，对电压器的危害更大。因此，变压器在实际运行中有可能发生各种类型的故障和不正常运行情况。针对变压器的各种故障和不正常运行情况，35kV电力变压器的配置一般原则如下。
额定电压：35±2×2.5%/10.5/6.3kV；容量：12500/12500/12500MVA，三相无载调压变压器；分闸时间：35KV、10KV、6.3KV为40ms；跳闸线圈：35KV、10KV、6.3KV是一个；合闸线圈：35KV、10KV、6.3KV都是一个；关于CT额定二次电流，额定一次电压：35KV、10KV、6.3KV分别为35/√3KV、10/√3KV、6.3/√3KV；额定二次电压35KV为100/√3KV；额定辅助电压：35KV、10KV、6.3KV分别为100V、100V、100/3V。
当前，许多地区电网工业用户35kV 变电站广泛采用如16MVA、20MVA甚至25MVA的大容量变压器，以满足用户的用电需求。但变压器容量增大造成短路阻抗变小，使35kV 线路延时电流速断保护与35kV 主变压器后备保护无法配合，增大停电的面积，供电的可靠性不能得到保障。可以采取分析35 kV大容量变压器的相关继电保护整定计算，并在35 kV变压器10 kV侧增加一段后备保护的措施，实现10kV母线或10kV线路故障时动作的选择性，增加变电站供电的安全性。
对继电器的要求。设备所提供的固有性能，即使规范书中没有清楚的表示也必须满足技术条件；表态式的设备，绝不应由于脉冲、噪声、波形畸变和高次谐波影响而误动作；设备性能在温度和湿度的影响下，要保护具有稳定的电气性能和机械性能；为了防止脉冲造成的损害及动作，误动作、误差等，必须注意不能容许保护屏中脉冲源扩大，同时要防止交直流回路受到外部脉冲和无线电波的干扰。
设备中逻辑运算电路在电源变化或突然中断的情况下，不应该有不合乎要求的动作出现；在由于部件击穿而设备发生损坏的情况下，必须注意不能容许故障发展到使设备直接停止运行；设备必须提供计算机串口通讯，并带有集中的显示系统，在发生故障的情况下能够显示故障部位；凭借着小模块的互换性，部件应有高度的可靠性和互换性；必须一并在设计中适当的考虑设备和相关装置之间的协调；所有设备必须分别提供铭牌，在玻璃框背面用标准符号表明他们的用途；当继电器未接入回路时，必须注意电压互感器回路应可靠地断开，电流互感器回路应可靠地短路，不接受动作信号；继电器必须设计为允许其可靠地接通和分断。
在维修和运行时应注意：连续监测和自动检查，这是微机保护的要求；设备应提供一个方便的定值调整手段，以便于快速安全的整定，且整定值必须容易从外部确认；继电保护屏必须提供对操作控制所必需的继电器显示和报警系统；继电保护屏应提供一个方便的入口，以用常规试验仪器在正面进行试验；继电保护屏上应配置足够的控制开关和压板，控制开头的标记应阐明专业，便于运行使用；保护屏应采取自然冷却。保护继电器必须提供以下附件：继电器试验插头；铭牌；安装器材；照明设备、插座等，检修保护所必须的其他设备
二、保护装置的构成
每台35千伏电力变压器的保护，配置一套主保护，一套完整后备保护及一套非电量保护。主变压器的保护配置：主变压器主保护―差动保护。差动保护有电流比率差动，并带有瞬时过电流检测元件。抑制元件可采用二次谐波比例制动或间断角及波形对称原理.
主变压器后备保护。主变压器后备保护高、中压侧设有：复合电压闭锁方向过流保护、低压侧后备保护设有低压起动过电流保护，三侧过负荷及三侧PT、CT断线告警保护和非电量保护等。供方所提供的主设备必须为微机型保护装置，保护为完全的静态系统。继电保护装置应有相对于整定值小于+0.5%的精度。时间继电器应有相对于整定值小于+0.3%的精度。差动保护本身应能平衡CT二次电流，若做不到，应采取辅助CT饱和电流倍数为其额定电流的35倍，其热稳定电流长期为10A。差动保护内应装设电流回路断线闭锁装置，当电流回路断线时，应闭锁比率差动保护，同时发出信号。
三、故障查找及分析
跳闸后，组织相关专业人员对故障范围内的一、二次设备进行了检查。1#主变绕组绝缘电阻、直流电阻、空载试验、短路试验、耐压试验结果均正常，1#主变10 KV侧母排、35 KV引线及相关一次设备耐压试验均正常；1#主变保护及二次回路检查、试验情况进行分析；1#主变油色谱分析，甲烷、乙烯、乙烷、乙炔、氢气、一氧化碳、二氧化碳、总烃均有不同程度的增长，但其值大小均在正常范围内。
差动保护范围内一次设备检查，尤其是主变10 KV侧一次设备检查均未发现明显放电痕迹。但结合天气综合分析跳闸情况，1#主变10 KV侧室外母线桥相对地放电的可能性极大，但由于支撑绝缘子长时间电晕放电，均有不同程度的放电痕迹，因此，没有发现明显的放电痕迹。主变油色谱分析数据比正常值有明显增长，是因为较大的故障穿越电流使固体绝缘发热所致。考虑到主变油色谱分析数据均有明增长，为了确保安全，需在生技部门的监测下，对1#主变先空载运行几天，然后再单独带10KV负荷运行，再单独带35 KV负荷运行，这段时间要及时跟踪监视主变油色谱的数据变化。
在主变小负荷时，没有问题，运行良好，随着负荷的不断增大，大到一定程度时，差动保护跳闸，对差动进行计算，发现差动定值为1.03。结合上文的论述，得出故障原因为二次线相序接错。
四、结语
通过对故障原因的分析，能带来一些经验教训。第一，变电所在验收投入运行之后，要注意检修。一年之后要对所有的设备进行全部检验，因为验收的时候，范围太广，任务量大，时间比较紧，容易造成漏洞，存在一些安全隐患，及时验收可以对一些遗留问题进行妥善的处理，变电所在投入运行之后，相应的附属及配套工程也会慢慢完善，随着运行时间的延长和负荷的增加，这些附属及配套工程在电网中的重要性也会越来越明显。若投入运行后在一年内没有对设备进行全部检验，以后就会不方便安排充分的时间进行全部检验，也影响电力系统的安全 稳定 可靠运行。第二，电力系统中从事继电保护的专业人员，要认真分析故障原因，总结有用的经验，在以后的类似工作中注意重点防范。第三，对一些重要保护，不仅要严格按照规定进行检验，而且要与设计施工图纸进行对照，细致的核查二次回路，保证回路的准确无误，及时发现在在短时间或一般情况下容易隐藏的问题，采取改进措施，为后期的运行维护做好铺垫，在源头上遏制类似故障的出现，确保电力系统的长期平稳运行。
参考文献：
[1]郝福忠，侯元文，郭海燕.35kV容量变压器继电保护整定及配合[J].电力系统保护与控制，2010，3（02）：116-119.
[2]李红.35KV电力变压器的微机继电保护[J].考试周刊，2007，3（09）：148-150.