220kV線路及主變壓器跳閘分析

柳興軍，劉宗楠，馬學(xué)君

中電投東北撫順發(fā)電有限責(zé)任公司，遼寧撫順 113008

撫順發(fā)電有限責(zé)任公司220KV系統(tǒng)是由1、2號主變，撫北1、2號線4個元件組成的內(nèi)橋式220kV線路系統(tǒng)。2011年06月03日，與電力系統(tǒng)并列運行的撫北2號線2202開關(guān)、內(nèi)橋2212開關(guān)跳閘，撫北2號線跳閘，2號主變停運。根據(jù)本次線路和主變跳閘的保護(hù)動作、校驗情況及裝置檢查分析，查找原因，并有針對的進(jìn)行處理，以避免此類不安全事件甚至事故發(fā)生。

1 線路跳閘前電站運行方式

撫電公司的兩臺200MW機(jī)組均為機(jī)變線運行方式，當(dāng)時1號機(jī)組運行，通過220kV撫北1號線與系統(tǒng)并列；2號機(jī)組停機(jī)中，2號主變通過撫北2號線與系統(tǒng)并列。電氣系統(tǒng)如下圖：

圖中1號發(fā)電機(jī)1501開關(guān)，撫北1、2號線2201，2202開關(guān)，內(nèi)橋2212，開關(guān)合位，2號發(fā)電機(jī)1502開關(guān)斷位。

2 事件經(jīng)過及分析

2.1 事件經(jīng)過

6 月3 日05 時10分，撫北2號線2202開關(guān)、內(nèi)橋2212開關(guān)，2號主變、高工變、脫硫變跳閘，來“主變保護(hù)B套裝置故障”，“主變差動II差流速斷保護(hù)動作”信號。現(xiàn)場檢查2202、2212開關(guān)在開位，2號主變、高工變、脫硫變未見異常。測2號主變絕緣，發(fā)現(xiàn)2號主變低壓側(cè)絕緣不良1.5mΩ。

2.2 裝置檢查

1）檢查2號機(jī)發(fā)變組保護(hù)盤，保護(hù)B柜有焦糊味，且2號主變差動保護(hù)II保護(hù)模塊電源板的-15V電源指示燈熄滅，2號主變差動保護(hù)II模塊上“運行、告警、啟動”指示燈熄滅，確認(rèn)電源板損壞。更換保護(hù)電源板后，電源模塊各電壓指示燈均正常點亮，保護(hù)模塊運行指示燈點亮，保護(hù)模塊運行正常；

2）查看線路故障錄波器波形，6月3日05時08分， 2202開關(guān)、2212開關(guān)跳開，在2202開關(guān)和2212開關(guān)跳閘前，1、2號主變高壓側(cè)A、B、C三相電壓正常；1、2號主變高壓側(cè)A、B、C三相電流正常；電壓電流均沒有發(fā)生異常變化；

3）查看2號機(jī)組DCS記錄，在2202開關(guān)和2212開關(guān)跳閘±1小時時間段沒有2號主變保護(hù)動作記錄；

4）查看2號機(jī)組發(fā)變組保護(hù)工控機(jī)保護(hù)動作記錄，在2202開關(guān)和2212開關(guān)跳閘±1小時時間段沒有發(fā)現(xiàn)2號主變保護(hù)動作記錄。

2.3 保護(hù)校驗

對主變差動II保護(hù)進(jìn)行校驗結(jié)果如下：

差動保護(hù)電流回路各側(cè)電流采樣值均正常，差動、差流速斷保護(hù)定值正確，保護(hù)動作出口正確。主變差動II保護(hù)未發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象。

2.4 一次設(shè)備檢查

1）測主變高壓側(cè)絕緣電阻：260mΩ；

2）測主變低壓側(cè)絕緣電阻：1.5mΩ；

3）主變本體取油樣做油色譜分析：

試驗日期 氫氣一氧化碳二氧化碳 甲烷 乙烷乙烯乙炔 總烴 結(jié)論6月3日 0 297.52 722.35 10.33 2.12 1.03 0 13.48正常

4）拆除主變低壓側(cè)套管引線，將主變與封閉母線隔離，測主變低壓側(cè)絕緣電阻：1 500mΩ；封閉母線絕緣電阻：1.5mΩ。

5）拆除脫硫變高壓側(cè)套管引線，將脫硫變與封閉母線隔離，測脫硫變高壓側(cè)絕緣電阻：2 500mΩ；封閉母線絕緣電阻：1.5mΩ。

6）拆除高工變高壓側(cè)套管引線，將高工變與封閉母線隔離，測高工變高壓側(cè)絕緣電阻：36mΩ；封閉母線A相絕緣電阻：1

000 mΩ；B相絕緣電阻：2mΩ；C相絕緣電阻：1 000mΩ。

7）將與封閉母線相連接的設(shè)備全部隔離，分段檢查，確定B相封閉母線絕緣不良。判斷，母線支撐絕緣瓷瓶或波紋絕緣板存在缺陷，對封閉母線系統(tǒng)72個絕緣瓷瓶和4處波紋絕緣板逐一排查，發(fā)現(xiàn)2號主變低壓側(cè)B相封閉母線內(nèi)的支撐絕緣板絕緣低（1.5mΩ）。

3 分析

1）一次設(shè)備沒有發(fā)現(xiàn)故障點及放電現(xiàn)象；

2）2 號發(fā)變組保護(hù)裝置來“主變差動II差流速斷保護(hù)動作”信號，分析撫北2號線2202開關(guān)和內(nèi)橋2212開關(guān)的跳閘是主變差動II差流速斷保護(hù)出口動作導(dǎo)致的；

3）通過查看線路故障錄波器，撫北2號線2202開關(guān)和內(nèi)橋2212開關(guān)跳閘前，1、2號主變高壓側(cè)電壓電流均沒有發(fā)生異常變化，分析在2202開關(guān)和內(nèi)橋2212開關(guān)跳閘前，2號主變高、低壓側(cè)沒有發(fā)生嚴(yán)重的短路故障；

4）通過查看DCS順序時間記錄和2號機(jī)組發(fā)變組保護(hù)工控機(jī)保護(hù)動作記錄，沒有保護(hù)動作，分析為主變差動II差流速斷保護(hù)沒有走保護(hù)邏輯而是直接出口跳閘；

5）檢查2號主變差動保護(hù)II保護(hù)模塊電源板燒毀比較嚴(yán)重，在燒毀過程中影響到與其相鄰的保護(hù)出口插板，致使主變差動II差流速斷保護(hù)誤動出口進(jìn)而導(dǎo)致?lián)岜?號線2202開關(guān)和內(nèi)橋2212開關(guān)跳閘。

4 通過檢查發(fā)現(xiàn)的問題

1）公司發(fā)變組保護(hù)已經(jīng)投運10年，達(dá)到了微機(jī)保護(hù)的運行壽命，應(yīng)進(jìn)行更換；

2）主變低壓側(cè)B相封閉母線絕緣不良，而且2號發(fā)電機(jī)組封閉母線微正壓裝置長期存在缺陷，不能正常運行，致使壓縮空氣管道堵塞，間接導(dǎo)致封閉母線系統(tǒng)受潮，絕緣不良。

5 處理情況

1）更換2號機(jī)發(fā)變組保護(hù)盤2號主變差動保護(hù)II模塊的電源板；

2）對2號發(fā)電機(jī)封閉母線微正壓裝置缺陷進(jìn)行處理，恢復(fù)正常運行；

3）對2號主變低壓側(cè)B相封閉母線內(nèi)的支撐絕緣板進(jìn)行烘烤后，絕緣恢復(fù)至1 000mΩ。

6 結(jié)論

撫電公司2號發(fā)電機(jī)組投入運行近10年，設(shè)備老化且存在缺陷，是此次線路和主變跳閘的主要原因。此次事件也暴露出其他問題，根據(jù)暴露出的問題，進(jìn)行了處理和采取相關(guān)措施，保證了電力設(shè)備和電網(wǎng)的安全運行。

[1]余睿，吳錦華，何文林，吳健兒.一臺220kV變壓器短路故障的分析.變壓器，2008(4).