一起线路故障引起变压器后备保护动作的原因分析

许继电气股份有限公司的研究人员黄荣辉、张敏等，在2015年第8期《电气技术》杂志上撰文，介绍了某变电站35kV线路故障情况，结合保护动作报告，对主变中压侧后备保护动作而故障线路保护未动作原因进行了分析，并对定值整定提出了针对性建议，以保证设备的安全运行。

1 事故情况介绍

2014年5月27日某变电站35kV岗二线手合于线路故障状态，主变中压侧后备保护动作。岗二线线路保护未动作。

2 事故前运行方式

1#主变中压侧带35kV母线运行，35kV母线带线路2262、2292、2242、2272、2282断路器和 1#主变2212断路器运行、110kV母线带1#主变2210断路器、沟岗线、高水线运行。主接线如下：

图1 主接线图

3 事故经过

2014年5月27日00点22分，某变电站“35kV岗二线”过流III段动作，00点28分手合故障线路时“主变中压侧后备”过流I段t1动作。

后续操作：手分35kV岗二线，手合主变中压侧。再次手合35kV岗二线时，“主变中压侧后备”过流I段t1动作。

两次手合于故障线路，线路保护均未动作，主变中压侧后备保护越级跳闸。

4 保护动作分析

4.1 定值整定

35kV岗二线线路保护定值表见表1。

表1 10kV井漠线后备定值表

定值名称	定值量	单位
CT变比	100/5
过流I段定值	14.44	A
过流I段延时	0	s
过流II段定值	10.38	A
过流II段延时	0.8	s
过流III段定值	7．4	A
过流III段延时	2	s

主变中压侧后备保护定值表见表2。

表2 2#主变高后备定值表

定值名称	定值量	单位
CT变比	200/5
过流I段动作电流	6.1	A
过流I段复压控制字	0
过流I段方向控制字	0
过流I段延时T1	2.5A	A

4.2 保护动作行为分析

从“35kV岗二线”装置动作报告可看出，其为两相式接线，仅接入A、C两相CT；而“主变中压侧”装置为三相式接线。岗二线线路动作报告见表3：

表3 35kV岗二线线路保护动作报告

故障序号		44		启动动作时间	2014年5月27日00时22分51秒308毫秒
序号		动作元件名称			动作相别		动作相对时间
01		过流III段动作					2021毫秒
过流III段动作故障参数
序号			数值		序号	名称
01 02	Ia Ib		10.419 A 0 A		03	Ic		8.679 A

主变中压侧后备保护动作报告见表4：

表4 主变中压侧后备保护动作报告

故障序号		10		启动动作时间		2014年5月27日00时28分01秒455毫秒
序号		动作元件名称				动作相别			动作相对时间
01		过流I段t1动作							2528毫秒
过流I段t1动作故障参数
序号			数值		序号		名称
01 02 03	Ia Ib Ic		3.049∠150 A 6.207∠346 A 2.705∠190 A		04 05 06		Uab Ubc Uca	102.206∠001V 97.666∠246V 109.071∠125V

从“主变中压侧”装置动作报告可知，手合于故障时主变中压侧CT反映的三相故障电流分别为A相3.049A，B相6.207A，C相2.705A（二次值）。由主变中压侧CT变比200：5，可计算出故障电流一次值分别为A相121.96A，B相248.28A、C相108.20A（一次值）。

35kV岗二线线路保护装置过流Ⅲ段保护电流及时间定值独立整定，可通过投退控制字对过流Ⅲ段保护进行投退。原理框图如图2所示。

图2 过流保护原理框图

35kV岗二线保护装置未接入B相CT，手合于故障时A、C两相电流均低于“过流Ⅲ段定值”，因此线路保护装置不动作。由线路CT变比100：5，主变中压侧故障电流一次值121.96A,可计算故障电流最大值应为，121.96÷(100/5)，即A线路相二次最大故障电流6.098A ，同理C相为5.410A，均未达到过流Ⅲ段定值7.4A。

5 结论

如上所述，手合于故障线路，故障电流未达到线路保护定值，线路保护行为正确。

定值整定是决定保护装置正确动作的关键环节，因定值整定不合理，线路故障引发主变后备保护动作，建议调整主变中压侧过流保护的定值。

整定计算工作应严格遵守整定计算基本原则、继电保护整定方案和运行说明，满足继电保护和安全自动装置可靠性、选择性、灵敏性、速动性的要求，充分考虑变压器高、低压侧后备保护的配合，正确整定变压器高、低压侧后备保护定值，对变压器稳定、可靠运行有着重要意义。