专利名称：寻找变压器差动保护功率转移时误动跳闸原因的检测方法
技术领域：
本发明涉及一种寻找变压器差动保护功率转移时误动跳闸原因的检测方法，属于电力系统变电站 保护技术领域。
背景技术：
近几年来黄岛发电厂、里彦发电厂、220kV东城变电站先后出现过几次变压器差动保护以及母线差动动作、开关跳闸导致设备大面积停电的重大事故，故障的发生不仅切除了有关设备，也影响了电网的稳定运行。例如，黄岛发电厂在用主变高压侧断路器与系统进行并环操作时，出现了两台变压器差动保护动作、断路器跳闸导致设备大面积停电的重大事故，故障的发生不仅切除了设备、中断了正常的发供电工作，同时也给局部电网的安全稳定运行造成了非常严重的影响。变压器差动保护在功率转移时误动作的问题非常突出，之前的资料中虽有相关报道，但其故障的类型、解决与分析的问题思路相差甚远。类似于上述实例所讲的运行变电站内出现的，变压器差动保护在功率转移时误动作的问题长期以来一直没有找到故障的原因以及处理方法。
发明内容
本发明针对运行变电站内出现的变压器差动保护在功率转移时误动作的问题，提供了一种寻找变压器差动保护功率转移时误动跳闸原因的检测方法。本发明采用的技术方案如下寻找变压器差动保护功率转移时误动跳闸原因的检测方法当变压器功率转移时开关跳闸、在确认保护动作的条件下( I)检测差动保护一侧电流的波形正负半波不对称偏差超过9° ；(2)检测差动电流的数值超过整定值Iset ；(3)检测差动电流超过整定值持续时间大于10ms。如果检测的差动保护一侧电流的波形正负半波不对称偏差超过9°、差动电流的数值超过整定值Iset、差动电流超过整定值持续时间大于10ms，并且这三个条件同时存在，就能够确定导致误动跳闸的原因是算法上没有考虑如此特殊的运行方式，其性能躲不过暂态的不平横电流；动作逻辑判据不够完善，没有考虑同频并网时冲击电流的特性造成的。上述寻找变压器差动保护功率转移时误动跳闸原因的检测方法的所用电网，包括电压等级不同的两条母线组成，其中电压高的母线连接发电机，电压低的母线连接负载，三圈变压器的二次侧通过断路器都连接到两条母线上，三圈变压器的二次侧均是星形接线，三圈变压器的一次侧均是三角形接线，其中第一三圈变压器的一次侧连接发电机和两圈变压器，第一三圈变压器的二次侧的变压器均接地，第二三圈变压器的一次侧连接只发电机，第二三圈变压器的二次侧的二次侧只有一个变压器接地。
本发明通过检测的差动保护一侧电流的波形正负半波不对称偏差、差动电流的数值以及差动电流超过整定值持续时间的指标来确定保护误动的原因。因此本发明能够有效的判定是保护的性能问题造成了开关误跳导致设备停电，以便采取行之有效的措施，防止故障的发生。
图I、发电厂电气一次系统接线图；图2、模拟试验系统接线图；图3、比率差动动作特性图；图4、采取措施后的动态试验接线图；
具体实施例方式实施例(以黄岛发电厂主变为例)本发明分析了解决变压器差动保护在功率转移时误动跳闸的实例，展示了在寻找故障的检测方法、在确定变压器差动保护在功率转移时误动作的原因、以及在建立合理的指标体系方面所做的工作。黄岛发电厂在用主变高压侧断路器与系统进行并环操作时，出现了两台变压器差动保护动作、断路器跳闸导致设备大面积停电的重大事故，故障的发生不仅切除了设备、中断了正常的发供电工作，同时也给局部电网的安全稳定运行造成了非常严重的影响。故障发生以后，在现场进行了大量的检查与试验工作，在证实一、二次系统正常、保护的静态特性良好的情况下，利用故障波形回放技术、数字模拟仿真技术，对当时的运行方式进行了仿真，验证了保护的动态性能，从而确定了跳闸是差动保护误动造成的，在这之前从未出现过类似的问题。差动保护的误动作出现在一种特殊的运行方式下差动保护一侧电流的波形正负半波不对称偏差超过9° ;差动电流的数值超过整定值Isrt ;差动电流超过整定值持续时间大于10ms。在这3个条件同时具备的情况下，保护误判为区内故障，保护动作。造成保护误动的原因有两种算法上没有考虑如此特殊的运行方式，其性能躲不过暂态的不平衡电流；动作逻辑判据不够完善，没有充分考虑同频并网时冲击电流的特性。下面对两台主变差动保护在同频并网时的动行为进行分析。一、故障现象2006年4月25日至4月27日，X X发电厂#2主变220kV侧GIS组合电器202断路器停电，进行定期检修工作。在此期间#2机组通过主变IlOkV侧102断路器向IlOkV系统送电。4月27日17点检修完毕断路器试验合格后，交运行人员进行系统恢复操作。20:36分用202断路器与系统进行并环操作，当该断路器合闸后，#1、2变压器差动保护动作，断路器掉闸，机组全停。当时的电气主接线见图1，设备参数如下。主变参数接线形式Υ0/Υ0-Δ-12-11 ;额定容量150/150/150MVA ;额定电压242/121/13. 8kV ;短路电压百分比高中23. 6%，高低14. 4%，中低7. 93% ；发电机参数额定容量164. 7MVA ;额定电压13. 8kV ;发电机电抗Xd 1. 867 ;发电机暂态电抗X' d:0. 257 ;功率因数0.85 ;
高厂变参数额定容量16MVA ;额定电压13. 8kV ;短路电压百分比10. 1% ；主变差动保护的整定值见表I :
权利要求
1.寻找变压器差动保护功率转移时误动跳闸原因的检测方法，其特征是当变压器功率转移时开关跳闸、在确认保护动作的条件下 (1)检测差动保护一侧电流的波形正负半波不对称偏差超过9°； (2)检测差动电流的数值超过整定值Isrt； (3)检测差动电流超过整定值持续时间大于IOms； 如果检测的差动保护一侧电流的波形正负半波不对称偏差超过9°、差动电流的数值超过整定值Iset和差动电流超过整定值持续时间大于10ms，这三个条件同时存在，就能够确定导致误动跳闸的原因。
2.如权利要求I所述的寻找变压器差动保护功率转移时误动跳闸原因的检测方法，其特征是所述的误动跳闸的原因是算法上没有考虑如此特殊的运行方式，其性能躲不过暂态的不平横电流；动作逻辑判据不够完善，没有考虑同频并网时冲击电流的特性。
全文摘要
本发明具体公开了一种寻找变压器差动保护功率转移时误动跳闸原因的检测方法，其特征是当变压器功率转移时开关跳闸、在确认保护动作的条件下如果检测的差动保护一侧电流的波形正负半波不对称偏差超过9°、差动电流的数值超过整定值Iset、差动电流超过整定值持续时间大于10ms，并且这三个条件同时存在，就能够确定导致保护动作的原因是算法上没有考虑如此特殊的运行方式，其性能躲不过暂态的不平横电流；动作逻辑判据不够完善，没有考虑同频并网时冲击电流的特性造成的。本发明因此本发明能够有效的判定是保护的性能问题造成了开关误跳导致设备停电，以便采取行之有效的措施，防止故障的发生。
文档编号G01R31/00GK102914722SQ20121047009
公开日2013年2月6日 申请日期2012年11月19日 优先权日2012年11月19日
发明者苏文博, 王大鹏, 李磊, 张国辉, 井雨刚, 孙健, 吕强, 唐新建 申请人:山东电力集团公司电力科学研究院, 国家电网公司