变电站微机变压器差动保护装置故障原因及处理

1 概述
差动保护是保证变电站变压器正常运行的电气量主保护，在变压器各侧电流互感器所包围的电气部分发生短路故障时，该保护不带延时迅速动作切除故障。如果变压器发生故障时，差动保护装置因故障而拒动，可能造成变压器不同程度的损坏，甚至烧毁，还将极大影响电力系统安全稳定运行，反过来，差动保护装置因故障而误动，将造成变压器的非正常停运，影响电力系统的发供电，甚至是造成系统振荡，对电力系统发供电运行是很不利的。因此，微机变压器差动保护装置故障发生时，应迅速查找原因进行处理。本文对变电站微机变压器差动保护装置故障原因及处理作以讨论。
2 差动保护装置拒动
当发生差动保护装置拒动时，对安全运行危害很大，因为当设备发生事故时，差动保护装置拒动，可能会使此设备烧损，应迅速根据事故报文及保护装置动作情况等现象，初步判断故障原因并进行必要的排除。因各类变压器所在母线接线方式不同，因此故障处理的方法也不同，这里仅介绍一般的情况。
2.1差动保护装置拒动的一般原因
（1）差动保护装置功能硬压板未投入或SV软压板未投入；
（2）差动保护装置定值整定有误；
（3）差动保护装置电源开关跳闸；
（4）差动保护装置出口硬压板正电源消失；
（5）TA断线闭锁差动保护装置；
（6）差动保护装置电源板故障。
2.2差动保护装置拒动的检查和处理
2.2.1差动保护功能硬压板未投入
若是差动保护装置功能硬压板未投入，值班人员应验明该功能压板对地及两端无异常电压（或检查差动保护开入量由0变为1）后，方可投入；SV软压板未投入，检查差动保护范围内开关SV是否投入（尤其应注意内桥接线）。
2.2.2差动保护装置定值整定有误
若是差动保护装置定值整定有误，值班人员应首先将该装置中跳运行变压器所有出口硬压板（或GOOSE出口软压板）退出，然后才能够将差动保护装置中定值与调度下发的定值单进行核对修改（首先检查保护装置定值区号，再核对定值，发现有误处，修改有误定值），差动保护装置中定值核对无误后，值班人员应对出口压板对地及两端验明确无异常电压后，投入出口硬压板（或投入GOOSE出口软压板）。
2.2.3差动保护装置电源开关跳闸
若是差动保护装置电源开关跳闸，值班人员应首先用外用表检查差动保护装置电源开关进线端子处有无电压，若有电压且电压值在合格范围内，那应该考虑空气开关到差动保护装置之间有短路，值班人员应放弃试合差动保护装置电源开关。
2.2.4差动保护装置出口硬压板正电源消失
若是差动保护装置出口硬压板正电源消失，值班人员应首先用外用表对出口硬压板两端对地电压测量，发现两端对地均无电压，那么应考虑出口压板接线端子是否松动，未接触。
2.2.5TA断线闭锁差动保护装置
若是TA断线闭锁差动保护装置，值班人员应通知相关专业人员进行处理。
2.2.6差动保护装置电源板故障
若是差动保护装置电源板故障，应立即汇报调度调整运行方式，并通知检修人员立即到站处理。
2.3案例分析
现以由于管理CPU插件故障、电源插件故障等引起微机变压器差动保护装置故障为例，对其处理方法进行分析。
2.3.1处理方法
将变压器退出运行。
2.3.2处理步骤
（1）立即汇报调度及相关领导，通知检修车间。
（2）对于微机变压器差动保护装置发“自诊断退出保护！”
报文的，不能手动对差动保护装置试上电，其余情况可以在退出“差动保护功能压板及出口跳闸压板”的情况下手动对差动保护装置试上电。
（3）按调度命令将变压器转为冷备用，同时需要将变压器联跳母联（分段）开关出口跳闸压板退出，对于内桥接线的变压器还应退出差动保护跳进线开关出口跳闸压板。
（4）作好现场安全措施，等待检修车间到站处理。
3 差动保护装置误动
当发生这类故障时，应迅速根据事故报文及保护装置动作情况等现象，初步判断故障原因并进行必要的排除，如果处理不当，则可能拖延设备的送电时间，影响系统安全或给用户造成迟送电事故。因各类变压器所在母线接线方式不同，因此故障处理的方法也不同，这里仅介绍一般的情况。
3.1差动保护装置误动的一般原因
（1）励磁涌流引起变压器差动保护误动；
（2）差动保护装置定值整定有误；
（3）差动保护装置自动上电；
（4）差动保护装置出口硬压板两端带电；
（5）TA断线引起差动保护装置误动。
3.2差动保护装置误动的检查和处理
3.2.1励磁涌流引起变压器差动保护误动
若是励磁涌流引起变压器差动保护误动，值班人员应对故障录波装置进行波形分析，变压器一次、二次设备仔细检查并同时通知相关专业人员进行处理。
3.2.2差动保护装置定值整定有误
若是差动保护装置定值整定有误，值班人员应首先将该装置中跳运行变压器所有出口硬压板（或GOOSE出口软压板）退出，然后才能够将差动保护装置中定值与调度下发的定值单进行核对修改（首先检查保护装置定值区号，再核对定值，发现有误处，修改有误定值），差动保护装置中定值核对无误后，值班人员应对出口压板对地及两端验明确无异常电压后，投入出口硬压板（或投入GOOSE出口软压板）。
3.2.3差动保护装置自动上电
若是差动保护装置自动上电，值班人员应首先用外用表检查差动保护装置电源开关进线端子处有无电压，若有电压且电压值在合格范围内，那应该考虑差动保护装置电源板有问题，值班人员应立即汇报调度并退出差动保护，通知相关人员进行处理。
3.2.4差动保护装置出口硬压板两端均带电
若是差动保护装置出口硬压板两端均带电，值班人员应首先用外用表对出口硬压板两端对地电压测量，发现两端对地均有电压，那么应考虑出口压板接线端子回路是否存在寄生回路。
3.2.5TA断线引起差动保护装置误动
若是TA断线引起差动保护装置误动（因为在TA断线情况下发生区外短路故障时，会在变压器两侧及以上出现负序电流，比率差动会误动），故值班人员在发现TA断线告警发出后应立即通知相关专业人员进行处理。
3.3案例分析
现以某110kV变电站1号主变差动保护动作情况，对差动保护装置误动的情况进行分析。
3.3.1跳闸情况
2013年11月8日21时34分某110kV变电站，110kV线路191开关，内桥130开关，1号主变低压侧901开关跳闸，1号主变差动保护动作。
3.3.2事故原因分析
现场检查后发现1号主变差动保护动作，差动电流2.7A。
图1为该变电站故障录波波形图。根据故障录波波形上得知2.7A基本为负荷电流，并且波形显示没有一次故障特征。由于191开关及901开关之前一直处于正常运行状态，130开关带负荷之后差动保护动作，因此继保人员推断应该是130开关电流回路存在问题。随后立即对130开关用于1号主变差动保护的电流回路进行了检查，发现130开关端子箱电流端子排接线存在芯线接触不良的情况，造成1号主变差动保护中130间隔的电流回路开路，导致1号主变差动保护动作。本次改造工作中更换过130开关老电流端子，在恢复电流线的过程中，端子紧固螺丝压接在导线绝缘胶皮上，电流传导受阻以致开路。这是造成本次事故的直接原因。
3.3.3处理方法
将130开关由热备用转冷备用。
4 结论
（1）差动保护装置拒动、误动的一般原因有多种，值班人员无法自行进行处理时，应迅速通知相关专业人员处理。
（2）在变电运行工作中，当差动保护装置发生误动时，运行人员应特别予以重视，并采取适当防范措施，及时进行处理，以避免对人身及设备的安全造成危害。