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案例頻道1 故障現象
自2005年5月，沙站變電站改造投運以來，因10kV線路故障，引起主變壓器差動保護動作。兩年來因線路故障，引起差動保護動作達十幾次，檢修工區(qū)組織人員多次查找與分析，始終沒有得到有效解決，使檢修人員承受著較大的壓力和繁重的工作量。
2 故障檢修
故障發(fā)生后，對差動保護裝置進行了全面檢查。
對差動繼電器進行了校驗，并將正常運行的繼電器進行了更換，檢驗合格。
檢查差動保護整定值，與定值通知單的數據相符。
檢查差動保護二次回路接線正確，二次回路絕緣符合規(guī)程要求。
測量相位角與差流均正確。
測量電流互感器的變化，變流比符合通知單要求。
差動保護傳動試驗，差動繼電器動作正確，信號繼電器掉牌正確，保護出口繼電器動作正確，保護裝置無誤動或拒動現象。
以上 各 項目 檢查全部合格，說明差動保護裝置及二次回路接線良好，沒有故障。
3 綜合分析
根據以上常規(guī)的故障查找方法，均未查出明顯的問題，因此查閱了有關資料，認為既然差動保護裝置各項檢查都合格，只有對TA作進一步分析，看TA是否有問題。但從歷史統計數據來看，差動保護從未因TA引起過誤動，所以沒有引起足夠重視。但從故障性質進行分析，都是因為10kV線路速斷動作引起的。也就說明短路電流較大時，造成TA鐵芯飽和，產生二次不平衡電流。因此，又查閱了關于電流互感器的反事故措施。反事故措施中強調要適度增大主變壓器電流互感器變比，以減小電流互感器大電流時的飽和度。
目前常用的電流互感器的精度等級，0.2級用于測量，0.5級用于計量，3級、10P級用于保護，D級用于差動保護。另外10P級又分為：10P/10、10P/15、10P/20等，10P/10級型電流互感器，表示在10倍一次額定電流下，復合誤差不超過5%。
根據這一原則，對高低壓TA進行了詳細的排查，結果發(fā)現，10kVTA差動保護為10P級，35kV斷路器套管差動保護TA為0.2級。原因是這臺斷路器原來是線路斷路器，變電站改造時，將其作為主變斷路器，因TA變比過大，故進行更換，更換后廠家誤更換為0.2級；沒有更換銘牌。所以安裝人員將其作為差動用TA。這樣當外部產生較大的短路電流時，高低壓側TA的飽和狀態(tài)和飽和程度不成正比，因此產生較大的不平衡電流，造成差動保護動作。
問題分析確認后，將套管TA，更換為10P/10級，差動保護誤動作問題得到了有效的解決。
由此得出，TA飽和對差動保護的影響很大。
在故障條件下，由于TA故障電流大、故障電流中的非周期分量、鐵心中剩磁的存在等原因，存在飽和的可能性，特別是TA在大的沖擊電流之后，由于剩磁的影響，可能在比較小的故障電流下而發(fā)生飽和，比率制動特性僅考慮了10%誤差曲線，這意味著比率制動特性不能保證當TA飽和，誤差超過10%以后能可靠制動。所以在外部故障時，如果僅有比率制動特性，TA飽和時，差動保護就有誤動的可能。換一句話說，僅有比率制動特性的差動保護，在外部故障時發(fā)生誤動是不可避免的。
4 故障結論
主變壓器差動保護裝置誤動，主要由35kV側差動保護所用的LW8-35 SF6斷路器套管TA的精度等級選擇不當，形成當外部故障短路電流較大時，兩側TA飽和度不成正比，出現不平衡電流，引起差動保護動作。
北京市公安局海淀分局備案號：11010802023656號