牵引变电所主变压器低压侧过流保护误动作的分析

摘要：本文针对湖熟牵引所3号主变低压侧过流保护误动作现象进行分析，查找过流保护跳闸原因，分析主变低压侧过流保护的原理，并根据故障现象及跳闸原因提供了解决办法。

关键词：过流保护；跳闸；误动作；牵引所 1、前言

随着高铁的快速发展，对牵引供电的要求也越来越高，不仅需要可靠、高质量的供电能力，还要保证二次回路以及保护定值能够保持良好的技术状态，减少设备故障以及开关误动作。针对存在的问题制定相应的整改措施，不断提高设备的稳定运行。

宁杭高铁采用AT供电方式，湖熟牵引所将220kV三相交流电经主变压器变为27.5kV单相交流电，然后以单相供电方式经馈出送至接触网。在供电臂上下行同时有列车负载时，主变出现过流保护动作，断路器跳闸导致接触网发生停电事故。过流保护在变压器的保护装置中一般主要作为后备保护使用。引起过流保护动作的原因主要有：

（1）变压器二次侧引出线至27.5kV侧母线间（包括母线）相间短路故障； （2）变压器内部故障时，其主保护（瓦斯保护和差动保护）拒动； （3）接触网线路故障时，馈线保护拒动； （4）保护装置二次回路故障引起保护误动作。 2、故障概况

2017年04月08日 16:37，湖熟牵引所3号变压器主保护装置低压侧过流保护动作，213、214馈线方向郭庄AT所、东屏分区所271、272馈线保护装置失压保护动作。2017年04月08日 16:40，电调远方操作断开213、214后试合203，执行成功。3号变故障报告如下：

图1 3号变故障报告 3、故障分析

3.1主变低压侧过流保护原理

由于牵引供电系统变压器二次侧为单相独立供电负荷，一般情况下过电流保护在变压器的高压侧和低压侧分别设置，高压侧设置三相过电流保护，低压侧设置两单相过电流保护。在实际应用中，由于牵引供电系统是重负荷供电线路，常采用低电压启动方式提高过电流保护的动作灵敏性和可靠性，即采用低电压启动过电流保护。低压侧过电流保护主要作为变压器二次侧引出线至27.5kV侧母线间的主保护和牵引网馈线的后备保护。

当接触网短路时，馈线保护与变压器27.5KV侧低压启动的过流保护可能会同时启动，但由于馈线保护的动作延时比主变27.5Kv侧低压启动的过流保护的延时小一个时限级差，所以馈线保护先动作，使馈线断路器跳闸，将故障拆除。如果馈线保护由于某种原因据动，那么主变27.5kV侧低压启动的过流保护动作，将短路故障切除。27.5kV侧过电流作为牵引网馈线的后备保护。

3.2湖熟牵引所低压侧过流保护动作故障分析

经分析，馈线低压过流保护的动作延时为0.1s，主变27.5kV侧低压启动的过流保护动作延时为0.7s，当接触网有短路故障时，馈线断路器先动作，将故障切除，由于时限的关系，低压侧开关一般不会越级跳闸。时限整定正确。

分析跳闸数据和定值，跳闸时低压侧电流为1.27A，大于跳闸定值0.7A。跳闸时电流换算为3175A。查看213、214馈线保护装置跳闸时电流分别为为1860A，1485A。低压侧203

电流约等于213、214馈线电流之和，数值正确。馈线低压过流保护电流最大为

1500*1.73=2595A。203跳闸时213、214电流均小于整定值，均未达到接触网短路故障电流定值，排除接触网存在短路故障。

分析过流保护闭锁电压，低压侧过流保护闭锁电压定值为79V，馈线侧过流保护闭锁电压为73V，跳闸时低压侧电压UTF为78V，满足主变低压侧低压闭锁条件。通过故障记录与保护定值比较，低压侧过流保护电压和电流均满足跳闸条件，保护定值属于正常启动。联系运输部门，确认当天跳闸时段213、214馈出供电臂上下行均有列车通过，213、214供电臂内共有4趟列车经过，主变低压侧出现短时过载现象，导致主变功率过高，并使低压侧电压降低，电流增大，导致203过流保护动作跳闸。

4、采取措施

在整定电压值时，主变低压保护的电压值一般按躲过27.5kV母线最低工作电压整定，而馈线动作电压可按躲过牵引网末端正常时的最低工作电压考虑。在计算时馈线电压可按主变低压侧电压整定，表4.1中沪宁城际馈线过流闭锁电压和主变低压侧启动动作值均设置为73V。 5结论

本文针对湖熟牵引所3号主变低压侧过流保护误动作现象进行了分析，分析了过流保护跳闸原因，同时介绍了主变低压侧过流保护的原理，分析了跳闸原因并提供了解决办法，一方面将定值79V设置为73V，另一方面，联系保护定值厂家及设计单位对管内定值设置进行复核确认。 参考文献

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