1、韶鋼寬板廠主變差動保護(hù)動作的故障分析及改進(jìn)措施 戴毅 王興龍 黃璐 （熱電廠）內(nèi)容提要 介紹新型微機(jī)式差動繼電器（SEL-587）在韶鋼寬板廠35kV主變上的應(yīng)用，SEL-587在差動保護(hù)動作后利用自帶軟件判斷動作原因方面的優(yōu)越性能，并介紹兩種處理差動保護(hù)動作的方法。關(guān)鍵詞：差動繼電器 相量圖 差動動作電流 相位補(bǔ)償法1前言 韶鋼寬板廠2臺35kV主變均采用無載調(diào)壓方式,35kV/10KV,容量為54.0MVA，變壓器接線方式為Dyn11，美國SEL公司生產(chǎn)的SEL差動繼電器作為主變的主保護(hù)，10kVIM和IIM各帶1臺主軋機(jī)（容量8000kW、額定電壓3150V、額定電流1530A），200

2、5年4月23日起動1#主軋機(jī)，SEL-587差動繼電器動作，1#主變跳閘，10kVIM失壓，寬板廠無法組織生產(chǎn)。2差動保護(hù)原理 差動保護(hù)是為了保護(hù)變壓器的內(nèi)部、套管及引出線的各種短路故障，其根據(jù)循環(huán)電流的原理構(gòu)成，新型微機(jī)式差動繼電器（SEL587）接線如（圖1），高低壓側(cè)的電流沒有直接的電的聯(lián)系，并且對于不同連接組別的變壓器都可將每側(cè)的CT二次側(cè)連接成星形連接，而使用微機(jī)繼電器內(nèi)部軟件校正，以補(bǔ)償變壓器的連接組別造成的CT二次電流的相位和幅值偏移，起到簡化CT二次接線，減少人為錯誤的機(jī)率。SEL587的差流和制動電流的計算公式如下：差流IOP=（IW1+IW2），制動電流IRT=（|IW1|

3、+|IW2|）/2，比率制動斜率=IOP/IRT，式中IW1為微機(jī)繼電器軟件校正后的高壓側(cè)的電流向量值，IW2為微機(jī)繼電器軟件校正后的低壓側(cè)的電流向量值。圖1：新型微機(jī)式差動繼電器接線圖 差動保護(hù)整定原則應(yīng)能躲過變壓器外部故障最大不平衡電流，能躲過變壓器空載投入或切除外部故障后電壓恢復(fù)時的勵磁涌流，能躲過電流互感器二次回路斷線時的不平衡電流。 圖2 差動元件邏輯框圖3動作原因分析 （1）主變差動保護(hù)原理接線圖(如圖3),首先對主變進(jìn)行常規(guī)試驗（測量高低壓側(cè)繞組直流電阻、搖絕緣）確定主變內(nèi)部無故障，同時對主變差動保護(hù)范圍內(nèi)套管、出線搖絕緣確定無故障。再利用SMG168數(shù)字式雙鉗相位伏安表，退出差

4、動保護(hù)壓板，帶負(fù)荷測出“六角圖”(如圖4)。 圖3 主變差動保護(hù)原理接線圖 圖4六角圖 （2）根據(jù)SEL-587差動繼電器技術(shù)特性及功能，連接SEL-587通訊接口，利用5601事故分析軟件取得保護(hù)定值和動作參數(shù)。 表1 保護(hù)定值表 定值 MVA = 54.0 VWDG1 = 35.00 VWDG2 = 10.50 TRCON = DABY CTCON = YDAB CTR1=240 CTR2 =800 TAP1 = 3.71 TAP2 =6.43 O87P= 0.4 SLP1= 36% U87P= 8.0 TXPU = 0.000 TXDO = 10.000 NFREQ = 50 PHROT

5、 = ABC 邏輯方程 MTU=87U + 87R MER=87R + 87U OUT1=TRP1 OUT2=TRP1 MTU定義繼電字TRP1的置位條件,而TRP1繼電字位可用于繼電器 輸出接點跳閘,OUT1、OUT2用于跳閘輸出。MER用于事故報告觸發(fā)條件 邏輯。 表2 動作參數(shù)表 動作電流值 制動電流值 IOP1 IOP2 IOP3 IRT1 IRT2 IRT3 0.7 0.7 0.7 0.3 0.3 0.3 1.6 1.7 1.6 0.8 0.8 0.8 1.8 1.6 1.7 0.8 0.8 0.8 IAW1 IBW1 ICW1 IAW2 IBW2 ICW2 0.4 -0.2 -0.

6、2 0.8 -0.4 -0.3 -0.5 0.3 0.2 -0.9 0.5 0.4 -0.5 0.4 0.0 -0.9 0.9 0.4 角度 42° 166° 286° 43° 165° 284° （3）根據(jù)上表數(shù)據(jù)可作出以下分析，O87P為差動制動元件動作的靈敏度控制，IOP為差動元件動作電流量值,SLP1為區(qū)分是內(nèi)部故障,還是外部故障,IR為制動電流啟動值，IRS1制動電流曲線1限制點，從定值表(表1)中可得出制動元件啟動電流O87P=0.4,SLP1=36，而動作參數(shù)(表2)中三相差動元件動作電流量值IOP最小為0.7遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于0

7、.4;同時動作參數(shù)中差動元件動作電流值/制動電流值IOP/IRT=0.7/0.3得出233,也遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于SLP1=36，根據(jù)圖5百分比率制動差動特性知道，只有IOP大于O87P，且IOP/IRT比值大于百分比制動曲線定值SLP1，則差動制動元件87R動作，從邏輯方程可看出，MTU使TRP1置位，OUT1、OTU2輸出跳閘。 （4）IAW1、IBW1、ICW1是變高側(cè)CT二次側(cè)的A、B、C相電流 ，IAW2、IBW2、ICW2是變低側(cè)CT二次側(cè)的A、B、C相電流，根據(jù)動作后(圖4)相量圖可以看出,IAW1和IAW2、IBW1和IBW2、ICW1和ICW2相量疊加，差動回路中有差流，綜上所述，故SE

8、L-587動作，1#主變跳閘。 圖5百分比率制動差動特性4處理方法4.1外部相位補(bǔ)償法差動保護(hù)回路CT接線方式由變壓器接線方式?jīng)Q定，因此要改變高變低壓側(cè)CT接線方式使其與變壓器高低壓側(cè)繞組接線方式相適應(yīng)并且進(jìn)行相位補(bǔ)償,由(圖3)主變差動保護(hù)原理接線圖可看出主變高壓側(cè)繞組接線方法為DABY，從電流補(bǔ)償系數(shù)表格(表3)相對應(yīng)的CT接線方式為YDAB接線方式,而原CT接線方式為YDAC(如圖3),所以要把CT接線方式改為YDAB接線方式(如圖6),才能補(bǔ)償變壓器繞組接線方式相位差。 表3電流補(bǔ)償系數(shù)表變壓器接線方式CT接線方式電流補(bǔ)償數(shù)C1電流補(bǔ)償數(shù)C2YYYYYDACYDABDACDACDABD

9、ABDABYDACYDACDACDABDABDACYDABYYYYYYDABYDAC11111111 退出差動保護(hù)壓板，帶負(fù)荷試車，把主變差動保護(hù)原理接線(圖3)連接方式改為外部相位補(bǔ)償法接線(如圖6)連接方式組成差動回路后，經(jīng)測試得出相量圖(圖7),其CT二次側(cè)電流相位差近180°,三相相量相減,差動回路中差流很小達(dá)不到啟動。因此用外部相位補(bǔ)償法可以解決主變差動保護(hù)動作故障。 圖6外部相位補(bǔ)償法接線 圖7 外部相位補(bǔ)償后相量圖4.2內(nèi)部相位補(bǔ)償法 從(圖7)相量圖可看出CT一次側(cè)和二次側(cè)電流相位相差近180°，也就是說只要能使CT一次側(cè)和二次側(cè)電流相位調(diào)轉(zhuǎn)180°

10、;，就可以解決差動回路有差流問題，由于SEL-587差動繼電器是帶極性端子，因此對調(diào)正負(fù)極，就能使CT一次側(cè)和二次側(cè)電流相位調(diào)轉(zhuǎn)180°，原SEL-587機(jī)箱端子接線方式是101、103、105接變高側(cè)CT二次側(cè)A、B、C三相，102、104、106三端子并聯(lián)接地（如圖3）.現(xiàn)改成102、104、106接變高側(cè)CT二次側(cè)A、B、C三相，101、103、105三端子并聯(lián)接地，接法（如圖8）。 圖8 內(nèi)部相位補(bǔ)償法接線 退出差動保護(hù)壓板，帶負(fù)荷試車，經(jīng)測試得出相量圖與(圖7)相量圖一樣，SEL圖8 內(nèi)部相位補(bǔ)償法接線-587未動作，這說明改變機(jī)箱端子極性接線方法進(jìn)行相位補(bǔ)償也可以解決差動保護(hù)動作故障。5結(jié)束語 綜上所述SEL-587差動繼電器保護(hù)動作后，具有輔助判斷動作原因的優(yōu)越性能，并能提供準(zhǔn)確的動作數(shù)據(jù)，極大方便現(xiàn)場故障處理，同時用內(nèi)外部相位補(bǔ)償