一起差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作的故障分析及處理過程

葉巨偉　覃慶歡　翁軍美

摘要：文章分析了一起35kV變電站電流互感器缺陷引起的主變壓器差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作、斷路器跳閘引起的停電事故，提出了排查故障源頭的方法和及時(shí)送電的處理過程。

關(guān)鍵詞：差動(dòng)保護(hù)；電流互感器；停電；保護(hù)裝置；變壓器；過流保護(hù)；斷路器

中圖分類號(hào)：TM77 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2013）02-0130-02

1 故障現(xiàn)象

2012年9月8日18時(shí)6分17秒，110kV延慶變35kV延葉3343線過流保護(hù)動(dòng)作，同時(shí)#1主變中后備復(fù)壓動(dòng)作，延葉3343斷路器跳閘，35kV葉村變短暫全所失電；18時(shí)6分46秒，110kV延慶變35kV延葉3343線重合閘動(dòng)作，延葉3343斷路器合閘，35kV葉村變恢復(fù)供電；18時(shí)8分，35kV葉村變#1主變差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作，其兩側(cè)斷路器跳閘。

2 故障背景

（1）故障時(shí)天氣情況：突降暴風(fēng)雨并伴有強(qiáng)烈雷電的惡劣天氣。

（2）故障發(fā)生后，各專業(yè)搶修人員趕到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了全面檢查。其中繼電保護(hù)人員檢查二次設(shè)備情況：#1主變比率差動(dòng)動(dòng)作，DI＝22.30Ie；#1主變高后備保護(hù)啟動(dòng)；#1主變非電量保護(hù)未啟動(dòng)。檢修試驗(yàn)專業(yè)人員一次設(shè)備檢查情況如下：#1主變10kV側(cè)B相母線式戶內(nèi)干式電流互感器內(nèi)壁黑并泛白，有放電現(xiàn)象；一次銅牌與互感器內(nèi)筒等電位圈的等電位編織線接近脫落，互感器內(nèi)孔壁表面有火花放電和沿面滑閃等放電現(xiàn)象，如圖1

所示：

圖1

#1主變本體及有載開關(guān)瓦斯繼電器重瓦斯和輕瓦斯均未動(dòng)作；#1主變連同兩側(cè)母排相間絕緣及

對(duì)地絕緣均良好，未見致使相間短路故障的實(shí)物。

3 故障檢測(cè)

初步排查結(jié)束后，初步判斷為#1主變10kV側(cè)B相電流互感器為故障源頭；各專業(yè)組分工進(jìn)行故障確認(rèn)：二次檢修班對(duì)#1主變差動(dòng)保護(hù)、后備保護(hù)、非電量保護(hù)裝置進(jìn)行了校驗(yàn)，各保護(hù)裝置工作正常。#1主變比率差動(dòng)動(dòng)作，確定差動(dòng)保護(hù)范圍內(nèi)存在故障點(diǎn)，即#1主變10kV側(cè)電流互感器與#1主變35kV側(cè)電流互感器之間；#1主變高后備保護(hù)啟動(dòng)，確定了互感器二次電流為真實(shí)值，與流入差動(dòng)裝置相同，超過保護(hù)定值；#1主變非電量保護(hù)未動(dòng)作，排除了#1主變的內(nèi)部故障可能；一次方面：檢修試驗(yàn)班對(duì)#1主變連同兩側(cè)母排相間絕緣及對(duì)地絕緣進(jìn)行了測(cè)量，均良好，無一次設(shè)備接地或短路現(xiàn)象；對(duì)#1主變10kV側(cè)三相電流互感器進(jìn)行了耐壓試驗(yàn)。A、C兩相都經(jīng)過21kV試驗(yàn)電壓，無放電聲等異?，F(xiàn)象；B相電流互感器在加壓至17kV時(shí)，出現(xiàn)強(qiáng)烈放電聲，互感器內(nèi)壁筒電屏附近空氣間隙電離，B相電流互感器存在明顯缺陷，需進(jìn)行更換。經(jīng)過全部一次設(shè)備及二次回路的檢查及試驗(yàn)后，確定故障點(diǎn)為#1主變10kV側(cè)B相電流互感器，其他設(shè)備可正常運(yùn)行。

4 故障還原

4.1 階段一

2012年9月8日18時(shí)6分17秒，110kV延慶變35kV延葉3343線過流保護(hù)動(dòng)作，同時(shí)#1主變中后備復(fù)壓動(dòng)作，延慶變側(cè)延葉3343斷路器跳閘，35kV葉村變短暫全所失電。

18時(shí)6分17秒，雷擊相間閃絡(luò)故障點(diǎn)（或其他非永久性短路點(diǎn)）在延葉3343線上，且靠近延慶變35kVⅠ段母線側(cè)，延慶變35kV延葉3343線過流保護(hù)動(dòng)作，同時(shí)#1主變中后備復(fù)壓動(dòng)作，延慶變延葉3343斷路器跳閘；#1主變中后備復(fù)壓動(dòng)作，說明短路點(diǎn)靠近延慶變35kVⅠ段母線。葉村變低壓側(cè)無電源點(diǎn)，葉村變延葉3343開關(guān)與故障點(diǎn)間沒有短路電流，葉村變延葉3343線距離Ⅰ段、距離Ⅱ段、Ⅲ段不能啟動(dòng)，因此在延慶變切除故障前，葉村變未跳閘，保護(hù)動(dòng)作正確；同時(shí)雷電壓侵入葉村變，在被避雷器吸收轉(zhuǎn)為泄露電流前沿#1主變兩側(cè)母排侵入，在侵入線路上絕緣強(qiáng)度最低電氣裝置處（#1主變10kV側(cè)B相電流互感器）滑閃，損壞了互感器內(nèi)筒等電位圈。

4.2 階段二

18時(shí)6分46秒，110kV延慶變35kV延葉3343線重合閘動(dòng)作，延葉3343斷路器合閘，35kV葉村變恢復(fù)供電；此時(shí)B相電流互感器帶病運(yùn)行，負(fù)荷電流的突然增大，加劇了互感器內(nèi)筒等電位圈的損壞程度，互感器埋下了運(yùn)行隱患，堅(jiān)持工作了2min。

4.3 階段三

互感器在堅(jiān)持工作了2min后，內(nèi)孔壁表面發(fā)生閃絡(luò)和沿面滑閃等放電現(xiàn)象。18時(shí)8分39秒，由于為母線式戶內(nèi)干式電流互感器，B相的內(nèi)孔壁表面發(fā)生閃絡(luò)和沿面滑閃，除造成B相二次電流突然增大外，還超出互感器的精確工作范圍，A、C兩相的二次感應(yīng)電流也突然增大，DI＝22.30Ie。

#1主變比率差動(dòng)啟動(dòng)、#1主變高后備保護(hù)啟動(dòng)；比率差動(dòng)瞬時(shí)出口跳開#1主變35kV開關(guān)和10kV開關(guān)。保護(hù)動(dòng)作準(zhǔn)確。

圖2

5 故障消缺

9月18日13時(shí)，待母線式電流互感器備品到后，檢修人員對(duì)備品、備件進(jìn)行了試驗(yàn)后，各項(xiàng)試驗(yàn)合格后進(jìn)行了更換，滿足投運(yùn)條件后，工作結(jié)束，并于當(dāng)日17時(shí)及時(shí)成功送電。

參考文獻(xiàn)

[1] 沈國(guó)芳．變壓器綜合差動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)試驗(yàn)方法探討[J]．寶鋼技術(shù)，2006，（4）．

[2] 游書均．電力變壓器高壓試驗(yàn)淺析 [J]．中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2012，（17）．

[3] 曾寶瓊．一例由于電流互感器故障引起主變差動(dòng)動(dòng)作的分析[J]．科技與企業(yè)，2011，（16）．

作者簡(jiǎn)介：葉巨偉（1976-），男，浙江松陽人，松陽縣供電局工程師，研究方向：電氣技術(shù)；覃慶歡（1981-），男，廣西蒙山人，松陽縣供電局工程師，研究方向：電氣技術(shù)；翁軍美（1978-），女，浙江松陽人，松陽縣供電局工程師，研究方向：電氣技術(shù)。

（責(zé)任編輯：文 森）