一起110 kV變電站失電故障分析

劉 明

（國網連云港供電公司，江蘇 連云港 222004）

一起110 kV變電站失電故障分析

劉 明

（國網連云港供電公司，江蘇 連云港 222004）

變電站全所失電是電力系統(tǒng)中較為嚴重的故障，通過對連云港地區(qū)一起110 kV變電站全所失電故障的分析，明確了故障發(fā)生的原因以及保護配合的問題；以此為鑒，找出了地區(qū)中一些其他變電站存在的隱患，并給出了解決措施，為保障地區(qū)電網堅強可靠運行提供有意義的參考。

全所失電；保護；故障；堅強可靠

變電站在電能傳輸?shù)倪^程中起著重要的作用，電力系統(tǒng)中均采用高壓輸電，在輸送功率一定的情況下，提高電壓等級可以降低傳輸線路中的電流，從而達到降低線損的目的。從發(fā)電廠出來的電能通過高電壓等級的變電站送達用電區(qū)域附近，再依次由較低電壓等級的變電站轉換為生產生活用電所需要的電壓等級［1-3］。

各種電壓等級的變電站通過線路聯(lián)絡成一體，在整個電力系統(tǒng)中充當著中樞轉換節(jié)點［4］。110 kV變電站大多經由變壓器轉換為10 kV出線，供給各區(qū)域生活用電負荷，若110 kV變電站出現(xiàn)故障全所失電，必會造成負荷損失，影響較大區(qū)域范圍內的負荷供電。通過對連云港110 kV A變電站全所失電的分析，找到了其中存在的問題，給出了解決方法，通過排除其他變電站中的隱患，確保電網穩(wěn)定運行。

圖1 110 kV A變電站接線圖

1 事故過程

1.1 A變電站簡介

110 kV A變電站接線如圖1所示，為典型的內橋接線，其正常運行方式為進線732帶1號主變串10 kV I段母線，進線731帶2號主變串10 kVⅡ段母線，110 kV母聯(lián)710開關和10 kV母聯(lián)110開關均為熱備用狀態(tài)，啟用110 kV母聯(lián)710開關備自投和10 kV母聯(lián)110開關備自投。

1.2 事故經過

第一階段，A變電站10 kV 111開關過流I段、過流Ⅱ段保護動作跳閘，重合閘動作成功，之后重合閘后加速動作但未跳開111開關。

第二階段，1號主變高后備保護過流Ⅰ段啟動1時限跳開1號主變兩側101、732開關，10 kV母聯(lián)110開關備自投動作，合上10 kV母聯(lián)110開關。

第三階段，2號主變高后備保護過流Ⅰ段啟動1時限跳開2號主變兩側102、731開關，A變電站全所失電。

1.3 事故分析

10 kV 111線路上發(fā)生故障，由111開關保護動作出口跳閘，重合閘動作成功后，重合閘后加速保護動作出口，但未能跳開111開關，即111開關保護裝置在故障發(fā)生后第二次應該動作而拒動，后經檢修工區(qū)保護班組人員試驗查找原因為10 kV111開關保護出口繼電器損壞。

1號主變及2號主變均配置高后備保護，而未配置低后備保護，1號主變高后備保護無閉鎖備自投的開出節(jié)點，在111開關拒動的情況下，10 kV111線路上的故障依然存在，1號主變檢測到故障電流后其高后備保護動作跳開1號主變兩側開關；此時10 kV母聯(lián)110開關滿足備自投動作條件，即10 kVⅠ段母線無壓、同時1號主變101開關無流，跳開1號主變101開關（1號主變高后備保護已經跳開101開關），合上10 kV母聯(lián)110開關。

隨著10 kV母聯(lián)110開關的合上，10 kV111線路上的故障也被帶到了10 kVⅡ段母線側，10 kV母聯(lián)110開關過流保護拒動，保護裝置定值區(qū)顯示不正常，后經傳動試驗證實10 kV母聯(lián)110開關保護不能動作，即故障發(fā)生時10 kV母聯(lián)110開關不應該處于無保護狀態(tài)而實際卻處于無保護狀態(tài)，由于10 kV母聯(lián)110開關保護未動作跳閘，2號主變檢測到故障電流后其高后備保護動作跳開2號主變兩側開關，至此，110 kV A變電站全所失電。

1.4 處理過程

在接收到所有的故障信息后，調度員快速反應，仔細對故障過程進行了科學分析，初步判斷110 kV A變電站全所失電是10 kV111線路故障越級跳閘造成的，在確定了故障點后，通過遙控操作拉開10 kV母聯(lián)110開關隔離故障點，再依次遙控合上2號主變731開關、102開關恢復了對10 kVⅡ段母線的供電。

待變電運行人員趕到110 kV A變電站后，在其檢查所內設備無異常并核對保護動作信息后，將10 kV111開關由運行改為冷備用狀態(tài)隔離10 kV111線路上的故障；在對10 kVⅠ段母線送電時，為了防止出現(xiàn)操作過電壓，先合上1號主變7010中性點接地刀閘，再合上1號主變732開關，之后拉開1號主變7010中性點接地刀閘，最后合上1號主變101開關對10 kVⅠ段母線送電恢復其他出線負荷。

2 改進措施

10 kV111開關及10 kV母聯(lián)710開關保護均拒動是導致110 kV A變電站全所失電的直接原因，經查拒動的2套保護均為南京同一家公司生產的微機保護裝置，參照以往的故障數(shù)據發(fā)現(xiàn)該公司生產的保護裝置發(fā)生故障的次數(shù)較多，且該型號的裝置已經停產，無備品備件。采取以下措施以消除隱患，保證地區(qū)電網的堅強穩(wěn)定運行。

a.將拒動的2套保護裝置整體更換為其他廠家生產的性能良好能夠可靠動作的保護裝置。

b.由于10 kV出線開關保護與10 kV母聯(lián)710開關保護配合較緊密，將這2種保護配置為不同廠家生產的裝置可提高成功切除故障的幾率，使停電范圍盡可能縮小。

c.加強繼電保護狀態(tài)檢修，將容易出問題的綜合自動化系統(tǒng)及保護裝置進行改造。

3 結束語

通過對110 kV A變電站全所失電的深入分析，發(fā)現(xiàn)了保護裝置存在的問題及保護間配合的不足與缺陷，提出了有針對性的改進措施，希望能夠起到借鑒意義。

［1］ 賀家李，宋從矩.電力系統(tǒng)繼電保護原理［M］.北京：中國電力出版社，2010.

［2］ 李 應，雷保中.高嶺變綏高2號線跳閘事故分析［J］.東北電力技術，2009，30（10）：43-45.

［3］ 孫 羽，王秀麗.冰災天氣下輸電網覆冰閃絡跳閘風險評估［J］.東北電力技術，2013，34（9）：1-8.

［4］ 王 飛，張 巍，朱義東.500 kV程徐線雷擊跳閘原因分析［J］.東北電力技術，2010，31（9）：7-9.

The Analysis of Electrical Fault in a 110 kV Transformer Substation

LIU Ming
（State Gird Lianyungang Power Supply Company，Lianyungang，Jiangsu 222004，China）

The loss of power of substation is a serious fault in power system.By analyzing the electrical fault in an 110 kV substation in Lianyungang area，this paper makes clear causes of the fault and the protection coordination problems，and finds out the problems in some other transformer substation，the solving methods are put forward.It can provide a meaningful reference for the protection that re?gional power network operate strong and reliable.

The loss of power；Protection；Fault；Strong and reliable

TM63

A

1004-7913（2015）06-0044-02

劉 明（1986—），男，碩士，工程師，從事電力系統(tǒng)調度運行、電力系統(tǒng)負荷預測工作。

2015-03-10）