摘 要：该文主要针对线路——变压器组供电的大型同步电动机在运行过程中主变两次误跳闸事故原因、处理措施及效果等方面进行分析，拿出相关改进措施，有效解决电子式互感器在线变组专线供电中软硬件的设计、实施问题。
关键词：电子式互感器 误跳闸 反措措施
中图分类号：TM772 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）04（c）-0073-01
邯钢西区高炉鼓风机站有三台44 MW的电动鼓风机，因供电电源点距离鼓风机站较远，均采用了线路——变压器组供电，由110 kV输电线路直接送鼓风机站的三台50 MVA降压变压器带电动风机运行，线路—变压器保护是选用当时技术虽说先进，但还不太成熟的电子式互感器，配备PST 1200变压器双主双备的保护装置，自2007年投运以来，鼓风机启动时曾发生保护误跳闸事故4次，鼓风机运行过程中误跳闸2次。该文从运行中的两次跳闸事故原因、处理措施及效果等方面进行分析。
1 第一次事故跳闸
事故现象：2011年10月23日上午125开关跳闸，经检查，保护A柜差动保护动作，保护B柜没有动作。
事故原因分析：设备厂家到现场调取装置内录波，经过分析研究，初步认为高压侧和低压侧回路和保护装置本身没有任何问题。低压侧为电子式互感器，互感器二次输出的采样为微分小电压信号，通过智能单元的硬件积分回路处理后送给保护，当冲降压变时可能会有多次谐波干扰，加上硬件积分回路存在时滞问题，此时智能单元会造成采样点值突然放大（叠加很大的直流分量），从而导致现场保护装置跳闸。
处理方法：对现场低压智能单元采样回路进行反措，主要是去除硬件积分回路，信号积分通过智能单元CPU的FPGA部分处理，即利用软件积分较好的滤除直流分量。
试验方法：由于只更改低压侧采样回路，其他跳闸部分未动。所以更换装置后，只需要低压侧加个采样，保护测查看采样精准度即可。不需要做保护逻辑。
处理效果：这样处理后根本问题并没有解决，以致于运行半年后又发生一起误跳闸事故。
2 第二次事故跳闸
事故现象：2012年6月25日，邯钢2号风机主变跳闸。相关厂家技术人员到达现场发现，主变保护B套跳闸灯亮。后台提示B套保护装置动作。继续观察2号保护装置不停启动，无法观察保护报文和跳闸情况。重新启动合并器和保护后，保护装置恢复正常。调出保护报文后发现，两套保护装置差动和后备在相同时刻都有启动报文，但是保护B屏只有跳闸灯亮，没有相应动作报文和录波，只有启动报文。
事故原因分析
（1）主变跳闸应该是差动保护动作，因为后备保护报文调出可以查到故障前的报文，差动保护报文只剩下故障后的启动报文。PST1200变压器保护装置事件报文录波只能录10次动作事件，包含启动事件。现场设备差动保护故障后频繁启动后，将故障报文清除，所以无法调出动作报文。（2）现场两套保护设备都有启动现象，说明一是当时系统可能有扰动情况，造成保护启动。二是从我们的运行经验分析，采集卡容易受到干扰影响。分析在系统扰动时，干扰信号影响采集卡工作，错误数据通过合并器进入保护装置，造成保护动作。
处理方案
（1）更换新的抗干扰能力强的新采集卡，合并器。现场的采集单元和合并器设备都是老的型号，根据国网公司的新要求，都需要用新的装置。使用新的装置可以增强抗干扰能力，避免干扰数据进入系统，这在多个国网220KV变电站都有过实践。（2）在合并器增加采集通道双通道互检的功能，避免装置误动。（3）完善保护程序。防止负载特性的特殊性导致的保护装置误动，和现场故障打印波形功能不完善的问题。（4）经双方协商南京新宁光电需按改造方案要求，更换2号风机的采集卡和合并器。
处理效果：改造后观察使用情况，效果还不是太好，好象根本问题还是没有解决。装置依旧会有频繁的误报信息出现。
3 最终解决方案
综上所述，设备厂家的设计和研发人员三番两次的改进方案均被效果验证给否定了。最终又再次得回归到多起事故的综合分析上来，我们将日常设备的运行特点、累次事故现象和主要设备参数等与设备厂家的设计和研发人员沟通，并对鼓风机主变多次跳闸记录进行分析后，发现该主变保护装置均为鼓风机启动或鼓风机负荷波动较大时发生，故障录波波形显示有电流畸变过程，分析现有鼓风机运行情况及该保护配置情况，变压器整定参数合理，造成鼓风机屡次跳闸的因素可能是采集单元、合并单元及装置内部的逻辑判断等多重因素共同影响而造成的，不能单独处理一个问题，针对此种情况分析，我们与设备厂家协商，针对线变组带鼓风机这种单一的大负荷的保护，不能仅用正常总降变电站变压器保护装置的逻辑分析程序，得有一定的针对性反措措施，提出将整个保护系统更换，主要包括保护电流、电压采集装置（采集卡、合并器）、保护装置、以及跳闸执行装置（智能组件）等都要进行进行全套升级改造，而测控系统尽量保持原来的布局，一方面能和现场后台保持正常通讯，另一方面节约成本。
具体的方案和措施为：
（1）将原来的一组采集卡单通道同时采集电流、电压，改为用两组采集卡双通道分别采集电流、电压，而硬件上也配套使用两个A/D转换器。这样从最原始的数据采集方面提高采样精度，从硬件配置上增强了采样单元的抗电磁干扰能力。（2）更新技术升级、性能更稳定的X7210微机保护装置，并改进其逻辑判断方式和程序，由两组来自不同采集单元的保护电流共同参与逻辑判断，一组数据异常时仅用作保护启动，只有两组采集单元的数据都异常时才允许保护跳闸出口。这样可以排除外部干扰或者采集卡本身故障时的数据不一致问题，闭锁该保护出口，因此不会误动。（3）在保护程序上增加了干扰数据的处理、滤波及双A/D数据采集的不一致检验，这样对那些变压器励磁涌流、谐波等干扰数据就有了更有效的甄别和判断。（4）将智能合并器单元更换成性能更稳定的4U整体智能组件。（5）出口操作箱改为单独的装置，稳定性增强，装置抗干扰性能提高。
改进后效果分析：此方案对光电保护装置进行升级改造后，2#鼓风机主变保护已运行1年，1#鼓风机主变保护运行半年期间，在高炉鼓风机启动时，未发生保护误动相象，在鼓风机异常波动时，主变保护未见异常报警信号。保护装置整体运行良好，基本上消除了原有的保护缺陷，此次改造升级效果较为理想。
4 结语
电子式互感器因绝缘结构简单，不会有电磁饱和现象；测量带宽和精度高；使用光纤传输信号，二次设备不会产生附加误差，不易受电磁干扰；其输出可以方便地与计算机接口等优点，已越来越多地应用在电子变电站、智能电网中。而电子式互感器应用于大型电机的远距离线路——变压器组供电方式中也很合理，不仅是信号输出采用比电缆廉价的光缆降低了综合成本，节省了设备投资，提高了设备运行维护水平，还有效解决了工程中普通电磁式电流互感器远距离传输信号衰减大的难题。在针对这种大负荷性质、专一供电线变组的设备运行特性采取了科学合理的反措措施，对其软硬件系统进行优化改进，保护程序完善升级后，此种应用中保护装置运行更可靠，对其他类似工程很有借鉴意义。