1、繼電保護現場疑難問題研討繼電保護現場疑難問題研討 一個誰都懂的道理一個誰都懂的道理 一個年輕人，覺得自己懷才不遇，有位一個年輕人，覺得自己懷才不遇，有位老人聽了他的遭遇，隨即把一粒沙子扔在沙老人聽了他的遭遇，隨即把一粒沙子扔在沙灘上，說：灘上，說：“請把它找回來請把它找回來”，“這怎么可這怎么可能能”年輕人說道，接著老人又把一顆珍珠扔年輕人說道，接著老人又把一顆珍珠扔到沙灘上，到沙灘上，“那現在呢？那現在呢？”他說。他說。如果要別人認可你，那你就想辦法先讓如果要別人認可你，那你就想辦法先讓自己變成一顆珍珠。自己變成一顆珍珠。變壓器外部故障時瓦斯保護動作的行為分析變壓器外部故障時瓦斯保護動作的行

2、為分析一、情況簡介一、情況簡介年年月月 日，某變壓站日，某變壓站2號變壓器號變壓器110kV側的外部引側的外部引線處發生三相故障，變壓器線處發生三相故障，變壓器的差動保護動作，變壓器的的差動保護動作，變壓器的本體瓦斯保護動作，變壓器本體瓦斯保護動作，變壓器兩側斷路器跳閘。兩側斷路器跳閘。二、原因與檢查過程二、原因與檢查過程故障點出現在變壓器的外部，瓦斯保護的動作認為誤動作，故障點出現在變壓器的外部，瓦斯保護的動作認為誤動作，對瓦斯保護全面檢查：對瓦斯保護全面檢查：1、保護回路的絕緣檢查，正常。、保護回路的絕緣檢查，正常。2、氣體繼電器的機械性能檢查，正常。、氣體繼電器的機械性能檢查，正常。3、

3、氣體繼電器的動作值檢查，正常。、氣體繼電器的動作值檢查，正常。結果表明，在變壓器的低壓側出現外部故障時，氣體繼電結果表明，在變壓器的低壓側出現外部故障時，氣體繼電器動作于出口跳閘，動作原因是變壓器中油流作用的結果，器動作于出口跳閘，動作原因是變壓器中油流作用的結果，原因分析如下：原因分析如下：三、變壓器正常運行及區外故障時主要受力分析：三、變壓器正常運行及區外故障時主要受力分析：1 1、鐵芯受到縱向力作用。如圖所示、鐵芯受到縱向力作用。如圖所示21ddfff合力合力合力的方向取決于合力的方向取決于fd1、fd2的大小的大小.縱向力縱向力f的作用使鐵芯向上或向下的作用使鐵芯向上或向下運動，其幅度

4、取決于運動，其幅度取決于f的大小以及的大小以及鐵芯固定的程度。鐵芯固定的程度。2、繞組受的輻向力的作用、繞組受的輻向力的作用圖中高壓繞組圖中高壓繞組n1中的電流中的電流i1所產生的磁力所產生的磁力fq1的主向向外的主向向外，低壓繞低壓繞組組n2中的電流中的電流i2所產生的磁力所產生的磁力fq2的方向向內。的方向向內。輻向力輻向力fq1的作用趨向的作用趨向于使繞組的直徑擴大。于使繞組的直徑擴大。變壓器正常運行時鐵芯受到的合力變壓器正常運行時鐵芯受到的合力f0，縱向力作用可不計。縱向力作用可不計。繞組受的輻向力的作用比較小，繞組受的輻向力的作用比較小，其影響也可不計。其影響也可不計。漏磁磁通刻度隨

5、著短路電流的大小正比例的增加，繞組各部分受漏磁磁通刻度隨著短路電流的大小正比例的增加，繞組各部分受到的電磁力將隨著電流的平方而增長。由于短路點很近，短路時到的電磁力將隨著電流的平方而增長。由于短路點很近，短路時的短路電流達的短路電流達30倍的額定值，電磁力增長近千倍。倍的額定值，電磁力增長近千倍。3 3、當變壓器低壓側發生短路故障時、當變壓器低壓側發生短路故障時考慮到三相短路的直流分量以及瞬時考慮到三相短路的直流分量以及瞬時值并不平衡，以及飽和因素的影響、值并不平衡，以及飽和因素的影響、高壓繞組對低壓繞組的傳變特性變壞高壓繞組對低壓繞組的傳變特性變壞因素的影響等，高壓繞組與低壓繞組因素的影響等

6、，高壓繞組與低壓繞組之間的磁場不再平衡，使變壓器同時之間的磁場不再平衡，使變壓器同時受到巨大的鐵芯縱向力及繞組輻向力受到巨大的鐵芯縱向力及繞組輻向力的作用。的作用。鐵芯、繞組因受到力矩的作用而發生位移；導體在大電流的作用鐵芯、繞組因受到力矩的作用而發生位移；導體在大電流的作用下迅速發熱，變壓器繞組伴伴隨發熱而膨脹；變壓器油在短路電下迅速發熱，變壓器繞組伴伴隨發熱而膨脹；變壓器油在短路電流的作用下產生出氣體使得體積增大，氣體本身還會向上不規則流的作用下產生出氣體使得體積增大，氣體本身還會向上不規則的運動。的運動。上述位移、膨脹等的綜合結果必然波及影響到油位并產生油流，上述位移、膨脹等的綜合結果必

7、然波及影響到油位并產生油流，當流速達到氣體繼電器的定值時繼電器動作。當流速達到氣體繼電器的定值時繼電器動作。四、結論四、結論1、氣體繼電器屬于正確動作、氣體繼電器屬于正確動作繼電器在變壓器的外部發生故障時動作比較少見，從原理上分析，繼電器在變壓器的外部發生故障時動作比較少見，從原理上分析，當變壓器油流流速達到氣體繼電器的定值時繼電器動作的行為當變壓器油流流速達到氣體繼電器的定值時繼電器動作的行為屬于正確動作，并非誤動作。但是，原則上變壓器的外部發生故屬于正確動作，并非誤動作。但是，原則上變壓器的外部發生故障時不希望氣體繼電器動作，因為變壓器外部發生故障時氣體繼障時不希望氣體繼電器動作，因為變壓

8、器外部發生故障時氣體繼電器動作容易失去選擇性。電器動作容易失去選擇性。2、氣體繼電器的動作行為與變壓器的制造質量有關、氣體繼電器的動作行為與變壓器的制造質量有關變壓器的外部發生故障時氣體繼電器的動作行為與變變壓器的外部發生故障時氣體繼電器的動作行為與變壓器的制造質量有關，盡管變壓器在大電流的作用下，壓器的制造質量有關，盡管變壓器在大電流的作用下，熱穩定極限、動穩定極限滿足了短路電流的沖擊效應，熱穩定極限、動穩定極限滿足了短路電流的沖擊效應，變壓器沒有被損壞，但氣體繼電器動作以后，應該嚴變壓器沒有被損壞，但氣體繼電器動作以后，應該嚴格檢查變壓器的健康狀況。格檢查變壓器的健康狀況。3 3、氣體繼電

9、器的動作行為與定值有關、氣體繼電器的動作行為與定值有關氣體繼電器的定值不如電氣量的保護容易確定，因此避氣體繼電器的定值不如電氣量的保護容易確定，因此避免繼電器在變壓器的外部發生故障時動作也不是一件容免繼電器在變壓器的外部發生故障時動作也不是一件容量的事情。量的事情。在整定氣體繼電器時應該考慮短路容量、冷卻方式、在整定氣體繼電器時應該考慮短路容量、冷卻方式、繼電器的口徑等問題，不可千篇一律，使氣體繼電繼電器的口徑等問題，不可千篇一律，使氣體繼電器既能保證變壓器的內部發生故障時可靠動作，又器既能保證變壓器的內部發生故障時可靠動作，又能保證變壓器的外部發生故障時不動作。能保證變壓器的外部發生故障時不

10、動作。某發電廠高壓廠用變壓器差動速斷某發電廠高壓廠用變壓器差動速斷 保護誤動作保護誤動作一、故障現象一、故障現象某發電廠某年某朋某日下午某發電廠某年某朋某日下午16時時07分。分。6kV母母線發生線發生W、U相接地故障，高壓廠用變壓器差動相接地故障，高壓廠用變壓器差動速斷保護誤動作跳閘。速斷保護誤動作跳閘。二、差動保護的原理與接線二、差動保護的原理與接線TA的原理接線圖的原理接線圖差動保護原理接線圖差動保護原理接線圖三、故障的檢查過程三、故障的檢查過程1 1、差動保護檢驗、差動保護檢驗（1 1）定值檢查。保護的電流差動元件、速斷元件及）定值檢查。保護的電流差動元件、速斷元件及TATA斷線斷線閉

11、鎖元件的定值檢查結果與定值單相符合。閉鎖元件的定值檢查結果與定值單相符合。（2 2）保護邏輯關系檢查。從保護端了處加電流，檢查保護的）保護邏輯關系檢查。從保護端了處加電流，檢查保護的整組邏輯關系正常，指示信號正確無誤。整組邏輯關系正常，指示信號正確無誤。2 2、二次回絕緣檢查、二次回絕緣檢查對對TATA二次回路的絕緣檢查結果正常。二次回路的絕緣檢查結果正常。3 3、接線完整性檢查、接線完整性檢查在保護屏后發現差動回路中在保護屏后發現差動回路中20kV20kV側側TATA二次側的輔助變流器二次側的輔助變流器的中性線與電流互感器的中性點沒有連通接地，這與設計的中性線與電流互感器的中性點沒有連通接地，這與設計圖紙及差動保護的原理要求不符。圖紙及差動保護的原理要求不符。四、原理分析四、原理分析從理論上講，輔助變流器的中性點不與電流互感器的二次側的從理論上講，輔助變流器的中性點不與電流互感器的二次側的中性點連通，在一次系統出現故障時，對差動回路的平衡影中性點連通，在一次系統出現故障時，對差動回路的平衡影響很大。因為輔助變流器的輸入電流響很大。因為輔助變流器的輸入電流21iii其中是經過輔助變流器的中性線返回其中是經過輔助變流器的中性線返回TA。中性線的。中性線的斷開，必然使斷開，必然使i2=0, i=i1,使使TA的二次電流全部進入差的二次電