基于一起主變跳閘故障分析

陳志新

【摘 要】文章簡(jiǎn)要介紹一起110kV供電線路主變跳閘故障，通過(guò)對(duì)故障電氣試驗(yàn)及CT分析了故障的成因，并針對(duì)性的提出相關(guān)處理措施及相應(yīng)整改措施，以供參考。

【關(guān)鍵詞】110kV；主變跳閘；故障分析；整改措施

一、故障概述

2017年9月16日上午10：11時(shí)，在發(fā)生跳閘前，某變電站110kV Ⅰ段母線運(yùn)行，#1主變處運(yùn)行狀態(tài)；10kV后所Ⅰ、Ⅱ處回線路運(yùn)行狀態(tài)。

二、現(xiàn)場(chǎng)故障檢查結(jié)果

9月16日上午10：11：41：382時(shí)，#1主變高后備復(fù)壓方向Ⅱ段保護(hù)動(dòng)作跳開(kāi)高低壓雙側(cè)開(kāi)關(guān)（C Imas 004.52A復(fù)壓過(guò)流II段動(dòng)作），10kV母線失電后調(diào)度員立即安排10kV后所Ⅰ、Ⅱ回線路負(fù)荷轉(zhuǎn)電。#1主變高后備保護(hù)相關(guān)報(bào)文如下：

10：11：39：019 整組啟動(dòng)

10：11：41：382 C Imas 004.52A 復(fù)壓過(guò)流II段動(dòng)作

#1主變低后備保護(hù)及10kV后所I回921線路保護(hù)未見(jiàn)相關(guān)報(bào)文。

相關(guān)負(fù)責(zé)部門(mén)以及工作人員在趕赴現(xiàn)場(chǎng)后，對(duì)#1主變本體及其兩側(cè)的一次設(shè)備、保護(hù)裝置進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)#1主變本體外觀正常，瓦斯繼電器無(wú)氣體、無(wú)滲漏油、無(wú)放電痕跡等明顯故障點(diǎn)；后檢查相關(guān)110kV、10kV一次設(shè)備結(jié)果正常，110kV#1主變高壓側(cè)161開(kāi)關(guān)及低壓側(cè)901開(kāi)關(guān)處于分閘位置；在檢查其他開(kāi)關(guān)柜時(shí)發(fā)現(xiàn)10kV后所Ⅰ回921開(kāi)關(guān)柜內(nèi)CT上側(cè)有短路放電痕跡，10 V后所Ⅰ回921開(kāi)關(guān)處合閘位置。

經(jīng)對(duì)10 kV后所Ⅰ回921開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)檢修以及做好相關(guān)安全措施后，對(duì)后所Ⅰ回921開(kāi)關(guān)柜設(shè)備做詳細(xì)檢查，發(fā)現(xiàn)柜體內(nèi)表面潮濕，開(kāi)關(guān)柜內(nèi)CT的B、C相有短路放電痕跡；查#1主變低壓側(cè)CT接入低復(fù)壓過(guò)流保護(hù)的電流接線在端子排處接線松動(dòng)，分析為主變送電在測(cè)相量時(shí)拉動(dòng)CT二次接線造成松動(dòng)，現(xiàn)已對(duì)所有CT接線端子進(jìn)行檢查擰緊。

三、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)情況

在發(fā)現(xiàn)上述問(wèn)題后，采取以下措施進(jìn)行改善：（1）對(duì)10kV后所Ⅰ回921開(kāi)關(guān)柜CT進(jìn)行更換；（2）對(duì)110kV#1主變進(jìn)行油氣試驗(yàn)、絕緣試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果正常；（3）對(duì)所有CT接線端子進(jìn)行檢查擰緊，重新對(duì)110kV#1主變高、低后備保護(hù)進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果顯示正常，開(kāi)關(guān)傳動(dòng)試驗(yàn)正常。

（一）高后備保護(hù)試驗(yàn)與結(jié)果

復(fù)合電壓閉鎖過(guò)流，投入31LP壓板。

（1）復(fù)合電壓閉鎖過(guò)流II段的試驗(yàn)結(jié)果

技術(shù)要求：1）過(guò)流II段定值，誤差控制在5%范圍內(nèi)；2）確認(rèn)保護(hù)信號(hào)、液晶顯示正確。

測(cè)試方法：1）加入三相對(duì)稱電壓和一相電流；2）在滿足復(fù)合電壓的條件下，單相突加沖擊電流，I=m×I1zd；3）在1.2倍動(dòng)作電流下測(cè)量動(dòng)作時(shí)間；4）過(guò)流保護(hù)經(jīng)其它側(cè)復(fù)壓閉鎖應(yīng)整定“過(guò)流保護(hù)經(jīng)其它側(cè)復(fù)壓閉鎖”為“1”。

其整定值為復(fù)合電壓閉鎖過(guò)流II段定值為I1zd=3.24A，復(fù)合電壓閉鎖過(guò)流II段時(shí)間T2=2s。當(dāng)m=1.05與I=3.402A時(shí)，整組啟動(dòng)復(fù)壓過(guò)流Ⅰ段動(dòng)作，跳閘信號(hào)指示燈亮，A相動(dòng)作時(shí)間2026ms，B相動(dòng)作時(shí)間2024ms，C相動(dòng)作時(shí)間2024ms。當(dāng)m=0.95以及I=3.078A時(shí)，整組啟動(dòng)，跳閘信號(hào)指示不亮，A、B、C相動(dòng)作時(shí)間為0，檢驗(yàn)結(jié)果為合格。

（2）復(fù)合電壓閉鎖過(guò)流III段的試驗(yàn)結(jié)果

技術(shù)要求：1）過(guò)流III段定值，誤差應(yīng)控制在5%范圍內(nèi)；2）保護(hù)信號(hào)以及液晶顯示正確。

測(cè)試方法：1）加入三相對(duì)稱電壓和一相電流；2）在滿足復(fù)合電壓的條件下，單相突加沖擊電流，I=m×I2zd；3）在1.2倍動(dòng)作電流下測(cè)量動(dòng)作時(shí)間。

其整定值復(fù)合電壓閉鎖過(guò)流III段定值為I2zd=3.24A，復(fù)合電壓閉鎖過(guò)流III段時(shí)間T3=3.6s。當(dāng)m=1.05與I=3.402A時(shí)，整組啟動(dòng)復(fù)壓過(guò)流III段動(dòng)作，跳閘信號(hào)指示燈亮，A相動(dòng)作時(shí)間3625ms，B相動(dòng)作時(shí)間3626ms，C相動(dòng)作時(shí)間3625ms。當(dāng)m=0.95以及I=3.078A時(shí)，整組啟動(dòng)，跳閘信號(hào)指示不亮，A、B、C相動(dòng)作時(shí)間為0，檢驗(yàn)結(jié)果為合格。

（二）低后備保護(hù)試驗(yàn)與結(jié)果

復(fù)合電壓閉鎖過(guò)流，投入21LP1壓板。

（1）復(fù)合電壓閉鎖過(guò)流II段的試驗(yàn)結(jié)果

技術(shù)要求：1）過(guò)流II段定值，誤差控制在5%范圍內(nèi)；2）確認(rèn)保護(hù)信號(hào)、液晶顯示正確。

測(cè)試方法：1）加入三相對(duì)稱電壓和一相電流；2）在滿足復(fù)合電壓的條件下，單相突加沖擊電流，I=m×I1zd；3）在1.2倍動(dòng)作電流下測(cè)量動(dòng)作時(shí)間；4）過(guò)流保護(hù)經(jīng)其它側(cè)復(fù)壓閉鎖應(yīng)整定“過(guò)流保護(hù)經(jīng)其它側(cè)復(fù)壓閉鎖”為“1”。

其整定值復(fù)合電壓閉鎖過(guò)流Ⅰ段定值為I1zd=4.45A，復(fù)合電壓閉鎖過(guò)流II段時(shí)間T2=1.7s。當(dāng)m=1.05與I=4.67 A時(shí)，整組啟動(dòng)復(fù)壓過(guò)流I段動(dòng)作，跳閘信號(hào)指示燈亮，A相動(dòng)作時(shí)間1723ms，B相動(dòng)作時(shí)間1725ms，C相動(dòng)作時(shí)間1724ms。當(dāng)m=0.95以及I=4.23A時(shí)，整組啟動(dòng)，跳閘信號(hào)指示不亮，A、B、C相動(dòng)作時(shí)間為0，檢驗(yàn)結(jié)果為合格。

（2）復(fù)合電壓閉鎖過(guò)流III段的試驗(yàn)結(jié)果

技術(shù)要求：1）過(guò)流III段定值，誤差控制在5%范圍內(nèi)；2）確認(rèn)保護(hù)信號(hào)、液晶顯示正確。

測(cè)試方法：1）加入三相對(duì)稱電壓和一相電流；2）在滿足復(fù)合電壓的條件下，單相突加沖擊電流，I=m×I2zd；3）在1.2倍動(dòng)作電流下測(cè)量動(dòng)作時(shí)間。

其整定值復(fù)合電壓閉鎖過(guò)流III段定值為I1zd=4.45A，復(fù)合電壓閉鎖過(guò)流III段時(shí)間T3=2.0s。當(dāng)m=1.05與I=4.67 A時(shí)，整組啟動(dòng)復(fù)壓過(guò)流Ⅱ段動(dòng)作，跳閘信號(hào)指示燈亮，A相動(dòng)作時(shí)間2025ms，B相動(dòng)作時(shí)間2026ms，C相動(dòng)作時(shí)間2025ms。當(dāng)m=0.95以及I=4.23A時(shí)，整組啟動(dòng)，跳閘信號(hào)指示不亮，A、B、C相動(dòng)作時(shí)間為0，檢驗(yàn)結(jié)果為合格。

四、對(duì)故障原因進(jìn)行分析

通過(guò)對(duì)上述進(jìn)行檢查后，判斷產(chǎn)生此次故障的主要原因，為以下幾點(diǎn)：

（1）為10kV后所I回921 CT上側(cè)因受潮致短路放電，因故障點(diǎn)在CT上側(cè)，故10kV后所I回921保護(hù)未能動(dòng)作跳閘，而應(yīng)由#1主變低后備保護(hù)進(jìn)行跳閘。

（2）因#1主變低壓側(cè)CT接入低復(fù)壓過(guò)流保護(hù)的電流接線在端子排處接線松動(dòng)，導(dǎo)致#1主變低后備保護(hù)亦未能正確動(dòng)作。因詩(shī)墩變投運(yùn)時(shí)間較短，最高負(fù)荷僅有8MW，正常負(fù)荷僅有5MW左右，其CT變比為4000/5，二次電流較小，二次端子發(fā)熱不明顯，在日常巡視中，未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)此缺陷。

（3）最終由#1主變高后備復(fù)壓過(guò)流Ⅱ段保護(hù)動(dòng)作跳開(kāi)高低壓雙側(cè)開(kāi)關(guān)。

五、整改防范措施

（1）新站投產(chǎn)前應(yīng)詳細(xì)檢查室內(nèi)電纜溝，有積水應(yīng)清除，孔洞應(yīng)封堵良好，室外電纜溝應(yīng)清除雜物，做好防止水倒灌入室內(nèi)電纜溝的防范措施。檢查開(kāi)關(guān)柜的封堵情況，確保封堵完好。

（2）加強(qiáng)對(duì)變電站10kV高壓室及開(kāi)關(guān)柜內(nèi)除濕加熱裝置的巡視，確保其處于工作狀態(tài)。在新站投產(chǎn)前應(yīng)詳細(xì)檢查一、二次設(shè)備接線螺絲是否擰緊，投產(chǎn)后應(yīng)在日常巡視中加強(qiáng)對(duì)全站一、二次設(shè)備及其接線處進(jìn)行紅外測(cè)溫。

（3）做好相量測(cè)量時(shí)的監(jiān)督工作，測(cè)量工作完成后應(yīng)再次檢查接線是否松動(dòng)，保護(hù)裝置顯示數(shù)值與實(shí)際是否一致。做好繼電保護(hù)技術(shù)監(jiān)督工作，加強(qiáng)對(duì)繼電保護(hù)的運(yùn)行監(jiān)督，做好繼電保護(hù)設(shè)備、安全自動(dòng)裝置的全過(guò)程管理。

（4）組織相關(guān)人員討論、學(xué)習(xí)，杜絕再次發(fā)生類似事件。

六、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，對(duì)主變中出現(xiàn)的故障問(wèn)題進(jìn)行詳細(xì)分析，針對(duì)性的提出改善措施，并做好相關(guān)數(shù)據(jù)資料的管理工作，為后續(xù)的故障問(wèn)題分析提供數(shù)據(jù)支持。

【參考文獻(xiàn)】

[1]宗慧敏，李林. CT故障導(dǎo)致220kV主變跳閘事故的分析及處理[J]. 電工技術(shù).2018（13），91-92.