變電站35kv主變壓器側(cè)開關(guān)跳閘事故分析——以儋州木棠站為例

陳運(yùn)欽

海南電網(wǎng)公司三沙供電局 573199

摘要：在變電站的日常運(yùn)行過程中，主變壓器對于保證設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定，確保人民生命財產(chǎn)安全有重要作用，運(yùn)行中跳閘故障的原因分析及處理，是電力正常供應(yīng)的重要保障，這要求變電運(yùn)行系統(tǒng)的工作人員要有責(zé)任心和較強(qiáng)的專業(yè)技能。本文將以儋州木棠站為例，對一次35kv主變壓器側(cè)開關(guān)跳閘的事故展開詳細(xì)分析。

關(guān)鍵詞：變電站；35kv主變壓器；跳閘；原因；措施

一、事故概況

2012年05月24日，110kv木棠站#1主變110kv側(cè)開關(guān)機(jī)構(gòu)壓力降到閉鎖值（開關(guān)機(jī)構(gòu)廠家為：平高；型號為：LW6A-110 I；投運(yùn)時間：1994年），三都集控中心運(yùn)行人員與檢修人員趕到現(xiàn)場處理該項缺陷。為配合檢修人員處理缺陷，運(yùn)行人員于10時47分拉開#1主變110kv側(cè)控制電源保險，在拉開#1主變110kv控制保險正電源的同時，#1主變35kv側(cè)開關(guān)跳閘。造成35kv光村站、新州站、東成站、加平站、西慶站失壓。

二、事故后相關(guān)檢查情況

1、檢查#1主變保護(hù)裝置及后臺監(jiān)控系統(tǒng)均沒有任何保護(hù)動作信號（保護(hù)裝置及后臺監(jiān)控系統(tǒng)均為海南威特電氣有限公司產(chǎn)品）。

2、檢查后臺監(jiān)控系統(tǒng)有#1主變35kv側(cè)開關(guān)變位信息。

3、#1主變中后備保護(hù)只有開關(guān)變位信息

10時47分0秒260毫秒開入1合→分（35kv側(cè)開關(guān)合位）

10時47分0秒335毫秒開入2分→合（35kv側(cè)開關(guān)跳位）

4、查看故障錄波裝置有啟動報告，但無故障現(xiàn)象。

5、檢查#1主變本體及附屬設(shè)備、#1主變35kv側(cè)開關(guān)、35kv母線、各出線間隔等一次設(shè)備均無異常。

6、木棠站#1主變上次保護(hù)定檢時間為2010年9月份，未發(fā)現(xiàn)異常。

三、#1主變35kv側(cè)開關(guān)跳閘原因查找及分析

1、故障還原：

模擬當(dāng)時事故的情況，發(fā)現(xiàn)有以下的現(xiàn)象及得出以下的結(jié)論：

合上#1主變110kv側(cè)開關(guān)、35kv側(cè)開關(guān)，10kv側(cè)開關(guān)在冷備用。#1主變110kv側(cè)開關(guān)機(jī)構(gòu)壓力降低至合閘或分閘閉鎖值，拉開#1主變110kv側(cè)控制電源保險的正電源時，#1主變35kv側(cè)開關(guān)分閘，同時本體保護(hù)裝置有繼電器動作的聲音。經(jīng)仔細(xì)辨認(rèn)，繼電器動作的插件為本體保護(hù)裝置的零序聯(lián)跳插件，經(jīng)多次模擬現(xiàn)象均一致。

把#1主變零序聯(lián)跳插件拆出檢查，未發(fā)現(xiàn)異常。把該插件放置在外面（不插入裝置，以便觀察插件及繼電器動作情況），插入鳳凰端子及接線，再次模擬拉開110kv側(cè)控制電源保險的正電源。發(fā)現(xiàn)插件的繼電器動作，并且繼電器的管腳、電阻等元器件有閃火花的現(xiàn)象。

初步判斷#1主變中壓側(cè)開關(guān)跳閘與零序聯(lián)跳插件及#1主變110kv側(cè)機(jī)構(gòu)壓力閉鎖回路有關(guān)聯(lián)。

2、零序聯(lián)跳插件說明及動作情況：

本體保護(hù)裝置一共有5塊插件，其中本體重瓦斯、有載重瓦斯、壓力釋放、溫度高4塊插件實(shí)現(xiàn)主變本體保護(hù)功能。還有1塊插件為零序聯(lián)跳插件，該插件實(shí)現(xiàn)的功能為#2主變零序過流保護(hù)聯(lián)跳#1主變?nèi)齻?cè)開關(guān)。實(shí)際該回路并未投入，壓板及保護(hù)功能均未投入。

#1主變零序聯(lián)跳插件有5個繼電器，每個繼電器的13、14為線圈，9和5、12和8為兩對常開接點(diǎn)，9和1、12和4為兩對常閉接點(diǎn)。其中J1、J2為信號繼電器，其四對常開接點(diǎn)并聯(lián)用于零序聯(lián)跳動作時動作信號開入，實(shí)際外部線未接。J3、J4為跳閘繼電器，J3的兩對常開接點(diǎn)分別用于跳高壓側(cè)和中壓側(cè)，J4的兩對常開接點(diǎn)并聯(lián)用于跳低壓側(cè)開關(guān)。J5為備用繼電器（具體見圖1：零序聯(lián)跳插件印刷電路版圖）。

說明：C1至C16現(xiàn)場實(shí)際為F1至F16。J1為51K、J3為32K、J4為33K。

拆出零序聯(lián)跳插件，插入鳳凰端子，在機(jī)構(gòu)壓力達(dá)到閉鎖值的情況下拉開投入110kv側(cè)控制回路正電源保險觀察。在拉開保險時零序聯(lián)跳繼電器動作。正常情況下，#2主變高后備零序過流聯(lián)跳#1主變保護(hù)功能未投入，切#1主變保護(hù)屏零序聯(lián)跳壓板未投入，所以零序聯(lián)跳插件繼電器不應(yīng)該動作。但實(shí)際上繼電器動作，說明有寄生回路的存在使得在拉開110kv控制回路正電源保險時，以上幾個繼電器動作。

3、“寄生”回路查找：

經(jīng)過查找發(fā)現(xiàn)投入#1主變10kv側(cè)控制電源的正電源保險時，有100V左右的正電串至主變110kv側(cè)控制回路。斷開#1主變10kv側(cè)控制電源的正電源保險時，無正電串至110kv側(cè)控制回路。判斷寄生回路的產(chǎn)生為10kv側(cè)正電源接進(jìn)零序聯(lián)跳插件后，由于插件絕緣不良，導(dǎo)致10kv控制回路正電源串至110kv側(cè)控制回路。

圖1 零序聯(lián)跳插件印刷電路版圖

從#1主變零序聯(lián)跳回路原理圖可看出，10kv側(cè)控制電源的正電接進(jìn)零序聯(lián)跳插件的F11號端子，初步判斷為F11號端子與F1、F2、F3、F7中的某一個端子絕緣不良。拆出零序聯(lián)跳插件，用萬用表量F11分別對F1、F2、F3、F7的電阻，其中F11對F1的電阻為5.81K，F(xiàn)11對F2的電阻為26.49K，F(xiàn)11對F3的電阻為0.58K，F(xiàn)11對F7的電阻為無窮大（F1和F7為外部短接線）。其中F1和F2之間為20.68K，F(xiàn)1和F3之間為5.23K，F(xiàn)2和F3之間為25.91K。用500V的兆歐表分別搖F11對F1、F2、F3、F7的絕緣，其中F11對F1、F2、F3都?xì)w零，F(xiàn)11對F7是無窮大。

4、#1主變35kv側(cè)開關(guān)跳閘原因：

由于F11與F3點(diǎn)絕緣不良，有100V左右的正電串至F3點(diǎn)，當(dāng)#1主變就地開關(guān)機(jī)構(gòu)壓力降低至合閘閉鎖值和分閘閉鎖值時，觸點(diǎn)閉合，合閘閉鎖繼電器KL3和分閘閉鎖繼電器KL2動作。當(dāng)拉開#1主變110kv側(cè)控制回路正電源保險時，110kv側(cè)控制回路負(fù)電源由機(jī)構(gòu)壓力閉鎖回路倒至零序聯(lián)跳插件F1點(diǎn)。此時零序聯(lián)跳插件繼電器動作，其三對接點(diǎn)分別接通#1主變?nèi)齻?cè)跳閘回路。因?yàn)楫?dāng)時#1主變110kv側(cè)機(jī)構(gòu)已達(dá)到分閘閉鎖值，10kv側(cè)開關(guān)在熱備用狀態(tài)，所以只有35kv側(cè)開關(guān)跳閘。

四、整改意見及防范措施

第一，要求威特廠家對此塊零序聯(lián)跳插件進(jìn)行檢測，并提供測試報告。

第二，目前結(jié)合威特主變差動保護(hù)更換或保護(hù)定檢機(jī)會，對主變本體保護(hù)零序聯(lián)跳插件進(jìn)行檢查，避免類似事故的再次發(fā)生。第三，另外一個解決方法是拆掉威特主變本體保護(hù)裝置的零序聯(lián)跳插件（儋州片區(qū)所有主變保護(hù)零序聯(lián)跳功能均未投入）。

參考文獻(xiàn)：

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