變電站微機變壓器差動保護裝置故障原因及處理

1 概述
差動保護是保證變電站變壓器正常運行的電氣量主保護，在變壓器各側電流互感器所包圍的電氣部分發生短路故障時，該保護不帶延時迅速動作切除故障。如果變壓器發生故障時，差動保護裝置因故障而拒動，可能造成變壓器不同程度的損壞，甚至燒毀，還將極大影響電力系統安全穩定運行，反過來，差動保護裝置因故障而誤動，將造成變壓器的非正常停運，影響電力系統的發供電，甚至是造成系統振蕩，對電力系統發供電運行是很不利的。因此，微機變壓器差動保護裝置故障發生時，應迅速查找原因進行處理。本文對變電站微機變壓器差動保護裝置故障原因及處理作以討論。
2 差動保護裝置拒動
當發生差動保護裝置拒動時，對安全運行危害很大，因為當設備發生事故時，差動保護裝置拒動，可能會使此設備燒損，應迅速根據事故報文及保護裝置動作情況等現象，初步判斷故障原因并進行必要的排除。因各類變壓器所在母線接線方式不同，因此故障處理的方法也不同，這里僅介紹一般的情況。
2.1差動保護裝置拒動的一般原因
（1）差動保護裝置功能硬壓板未投入或SV軟壓板未投入；
（2）差動保護裝置定值整定有誤；
（3）差動保護裝置電源開關跳閘；
（4）差動保護裝置出口硬壓板正電源消失；
（5）TA斷線閉鎖差動保護裝置；
（6）差動保護裝置電源板故障。
2.2差動保護裝置拒動的檢查和處理
2.2.1差動保護功能硬壓板未投入
若是差動保護裝置功能硬壓板未投入，值班人員應驗明該功能壓板對地及兩端無異常電壓（或檢查差動保護開入量由0變為1）后，方可投入；SV軟壓板未投入，檢查差動保護范圍內開關SV是否投入（尤其應注意內橋接線）。
2.2.2差動保護裝置定值整定有誤
若是差動保護裝置定值整定有誤，值班人員應首先將該裝置中跳運行變壓器所有出口硬壓板（或GOOSE出口軟壓板）退出，然后才能夠將差動保護裝置中定值與調度下發的定值單進行核對修改（首先檢查保護裝置定值區號，再核對定值，發現有誤處，修改有誤定值），差動保護裝置中定值核對無誤后，值班人員應對出口壓板對地及兩端驗明確無異常電壓后，投入出口硬壓板（或投入GOOSE出口軟壓板）。
2.2.3差動保護裝置電源開關跳閘
若是差動保護裝置電源開關跳閘，值班人員應首先用外用表檢查差動保護裝置電源開關進線端子處有無電壓，若有電壓且電壓值在合格范圍內，那應該考慮空氣開關到差動保護裝置之間有短路，值班人員應放棄試合差動保護裝置電源開關。
2.2.4差動保護裝置出口硬壓板正電源消失
若是差動保護裝置出口硬壓板正電源消失，值班人員應首先用外用表對出口硬壓板兩端對地電壓測量，發現兩端對地均無電壓，那么應考慮出口壓板接線端子是否松動，未接觸。
2.2.5TA斷線閉鎖差動保護裝置
若是TA斷線閉鎖差動保護裝置，值班人員應通知相關專業人員進行處理。
2.2.6差動保護裝置電源板故障
若是差動保護裝置電源板故障，應立即匯報調度調整運行方式，并通知檢修人員立即到站處理。
2.3案例分析
現以由于管理CPU插件故障、電源插件故障等引起微機變壓器差動保護裝置故障為例，對其處理方法進行分析。
2.3.1處理方法
將變壓器退出運行。
2.3.2處理步驟
（1）立即匯報調度及相關領導，通知檢修車間。
（2）對于微機變壓器差動保護裝置發“自診斷退出保護！”
報文的，不能手動對差動保護裝置試上電，其余情況可以在退出“差動保護功能壓板及出口跳閘壓板”的情況下手動對差動保護裝置試上電。
（3）按調度命令將變壓器轉為冷備用，同時需要將變壓器聯跳母聯（分段）開關出口跳閘壓板退出，對于內橋接線的變壓器還應退出差動保護跳進線開關出口跳閘壓板。
（4）作好現場安全措施，等待檢修車間到站處理。
3 差動保護裝置誤動
當發生這類故障時，應迅速根據事故報文及保護裝置動作情況等現象，初步判斷故障原因并進行必要的排除，如果處理不當，則可能拖延設備的送電時間，影響系統安全或給用戶造成遲送電事故。因各類變壓器所在母線接線方式不同，因此故障處理的方法也不同，這里僅介紹一般的情況。
3.1差動保護裝置誤動的一般原因
（1）勵磁涌流引起變壓器差動保護誤動；
（2）差動保護裝置定值整定有誤；
（3）差動保護裝置自動上電；
（4）差動保護裝置出口硬壓板兩端帶電；
（5）TA斷線引起差動保護裝置誤動。
3.2差動保護裝置誤動的檢查和處理
3.2.1勵磁涌流引起變壓器差動保護誤動
若是勵磁涌流引起變壓器差動保護誤動，值班人員應對故障錄波裝置進行波形分析，變壓器一次、二次設備仔細檢查并同時通知相關專業人員進行處理。
3.2.2差動保護裝置定值整定有誤
若是差動保護裝置定值整定有誤，值班人員應首先將該裝置中跳運行變壓器所有出口硬壓板（或GOOSE出口軟壓板）退出，然后才能夠將差動保護裝置中定值與調度下發的定值單進行核對修改（首先檢查保護裝置定值區號，再核對定值，發現有誤處，修改有誤定值），差動保護裝置中定值核對無誤后，值班人員應對出口壓板對地及兩端驗明確無異常電壓后，投入出口硬壓板（或投入GOOSE出口軟壓板）。
3.2.3差動保護裝置自動上電
若是差動保護裝置自動上電，值班人員應首先用外用表檢查差動保護裝置電源開關進線端子處有無電壓，若有電壓且電壓值在合格范圍內，那應該考慮差動保護裝置電源板有問題，值班人員應立即匯報調度并退出差動保護，通知相關人員進行處理。
3.2.4差動保護裝置出口硬壓板兩端均帶電
若是差動保護裝置出口硬壓板兩端均帶電，值班人員應首先用外用表對出口硬壓板兩端對地電壓測量，發現兩端對地均有電壓，那么應考慮出口壓板接線端子回路是否存在寄生回路。
3.2.5TA斷線引起差動保護裝置誤動
若是TA斷線引起差動保護裝置誤動（因為在TA斷線情況下發生區外短路故障時，會在變壓器兩側及以上出現負序電流，比率差動會誤動），故值班人員在發現TA斷線告警發出后應立即通知相關專業人員進行處理。
3.3案例分析
現以某110kV變電站1號主變差動保護動作情況，對差動保護裝置誤動的情況進行分析。
3.3.1跳閘情況
2013年11月8日21時34分某110kV變電站，110kV線路191開關，內橋130開關，1號主變低壓側901開關跳閘，1號主變差動保護動作。
3.3.2事故原因分析
現場檢查后發現1號主變差動保護動作，差動電流2.7A。
圖1為該變電站故障錄波波形圖。根據故障錄波波形上得知2.7A基本為負荷電流，并且波形顯示沒有一次故障特征。由于191開關及901開關之前一直處于正常運行狀態，130開關帶負荷之后差動保護動作，因此繼保人員推斷應該是130開關電流回路存在問題。隨后立即對130開關用于1號主變差動保護的電流回路進行了檢查，發現130開關端子箱電流端子排接線存在芯線接觸不良的情況，造成1號主變差動保護中130間隔的電流回路開路，導致1號主變差動保護動作。本次改造工作中更換過130開關老電流端子，在恢復電流線的過程中，端子緊固螺絲壓接在導線絕緣膠皮上，電流傳導受阻以致開路。這是造成本次事故的直接原因。
3.3.3處理方法
將130開關由熱備用轉冷備用。
4 結論
（1）差動保護裝置拒動、誤動的一般原因有多種，值班人員無法自行進行處理時，應迅速通知相關專業人員處理。
（2）在變電運行工作中，當差動保護裝置發生誤動時，運行人員應特別予以重視，并采取適當防范措施，及時進行處理，以避免對人身及設備的安全造成危害。