一起由于開關(guān)拒動造成事故的分析

劉 洋

(山西興能發(fā)電有限責(zé)任公司，山西 太原 030206)

某220 kV變電站主接線圖見圖1.220 kV電壓等級主接線采用單母線分段接線；#1、#2主變壓器分別接于220 kVⅠ母、Ⅱ母，且并列運行。#1主變壓器的220 kV側(cè)、110 kV側(cè)為中性點接地運行方式，零序保護均投入；#2主變壓器的220 kV側(cè)、110 kV側(cè)為中性點不接地運行方式，間隙保護投入。110 kV電壓等級主接線采用單母線分段接線方式，110 kVⅠ、Ⅱ段母線為并列運行。35 kV電壓等級主接線采用單母線分段接線方式，分段開關(guān)300處于熱備用狀態(tài)，35 kVⅠ、Ⅱ段母線為分列運行。

1 事故經(jīng)過及造成的后果

某日14時55分，該站110 kV電壓側(cè)111開關(guān)零序一段保護動作、#1主變壓器110 kV電壓側(cè)零序方向過流保護動作、#2主變壓器110 kV側(cè)中性點間隙保護動作；110 kV母線分段100開關(guān)、#1主變壓器110 kV側(cè)101開關(guān)、#2主變壓器202、102、302開關(guān)跳閘；造成110 kVⅠ母線、Ⅱ母線失電事故。

2 事故處理過程

1) 失電事故發(fā)生后，立即記錄事故發(fā)生時間，復(fù)歸聲光報警，檢查所有保護動作及開關(guān)跳閘情況，就地檢查設(shè)備運行情況，向上級調(diào)度匯報。檢查站內(nèi)設(shè)備后，并未發(fā)現(xiàn)異常，結(jié)合事故時保護動作情況，分析是由于出線1線路故障，保護動作但111斷路器拒動，導(dǎo)致越級跳閘事故。

2) 接上級調(diào)度指令，合上站內(nèi)35 kV母線分段300開關(guān)，先行恢復(fù)了35 kV Ⅱ段母線供電。

3) 拉開了111開關(guān)兩側(cè)隔離開關(guān)，將故障點隔離，然后依次將112、113、114、115、116開關(guān)拉開后，合上了#1主變101開關(guān)給110 kVⅠ段母線充電，就地檢查正常后，投入分段100開關(guān)的充電保護，然后再合上分段100開關(guān)給110 kVⅡ段母線充電，充電正常后退出分段100開關(guān)充電保護，依次試送112、113、114、115、116開關(guān)，恢復(fù)無故障負荷供電。

4) 恢復(fù)#2主變送電。先合上#2主變中性點接地開關(guān)，并投入零序保護，退出間隙保護。然后依次合上202、102、302開關(guān)，斷開分段300開關(guān)，從而恢復(fù)全站正常運行方式，最后將#2主變的間隙保護投入，零序保護退出，并拉開#2主變的中性點接地開關(guān)。

5) 將111開關(guān)轉(zhuǎn)為檢修狀態(tài)后，對111開關(guān)拒動缺陷進行處理。

6) 待處理完出線1線路故障及111開關(guān)拒動故障后，恢復(fù)出線1、111開關(guān)送電。

圖1 220 kV變電站主接線圖

3 事故原因分析

1) 111斷路器拒動的原因。

通過檢查分析，111斷路器拒動是由于分閘控制回路輔助開關(guān)接點故障造成。分閘控制回路上接有一個延時動合接點，該延時的目的是為了保證斷路器在合閘過程中出現(xiàn)短路故障時能完成自由脫扣。然而，斷路器開關(guān)合閘時間極短，遠小于斷路器的分閘時間，斷路器沒來的及脫扣時就已經(jīng)合閘到位，造成111斷路器拒動。

2) 越級跳閘的原因。

此次事故的直接原因是110 kV111斷路器線路發(fā)生單相接地故障，保護動作正確但開關(guān)拒動。作為出線1線路零序保護的遠后備保護，#1主變壓器的零序方向過流保護雖然在出現(xiàn)故障時正確動作，但并不能將故障完全隔離，系統(tǒng)經(jīng)由雙回并列線路，仍可向故障點輸送故障電流，最終通過#2主變壓器中性點間隙保護動作切斷故障，致使故障停電范圍擴大。

4 暴露出的問題

通過上述事故分析發(fā)現(xiàn)，當110 kV甲線、乙線并列運行，且甲線、乙線線路阻抗較小時，該站內(nèi)110 kV兩個分段開關(guān)在并列運行，但由于典型保護配置是安裝1個分段開關(guān)整定，所以這種運行方式必然導(dǎo)致220 kV變電站系統(tǒng)保護動作混亂，存在發(fā)生故障時擴大停電范圍的風(fēng)險。

5 防范措施

1) a) 將分閘回路的延時動合接點改接為一對普通的常開接點，經(jīng)常檢查輔助開關(guān)接點及輔助開關(guān)的拐臂螺絲，經(jīng)常檢查開關(guān)合閘接觸器線圈的電阻及主觸點，正確調(diào)整輔助開關(guān)的位置，使輔助開關(guān)和開關(guān)分合閘位置正確、有效配合。b) 固定好分合閘線圈，經(jīng)常檢查分閘線圈的鐵芯有無卡澀。c) 正確調(diào)整好開關(guān)四連桿機構(gòu)，經(jīng)常檢查開關(guān)的自由脫扣是否正常，開關(guān)的低電壓動作試驗是否滿足要求。

2) 改變運行方式。將110 kV變電站的雙回進線的運行方式由并列運行改為一條運行，另一條熱備用，并在110 kV變電站安裝備用電源自動投入裝置。當運行線路發(fā)生故障時，備用線路開關(guān)自動合閘。

3) 加裝斷路器失靈保護裝置。保持110 kV變電站雙回進線并列運行不變，在110 kV母線側(cè)加裝失靈保護，當111線路或115線路故障開關(guān)拒動時，失靈保護動作，跳開110 kVⅠ母線上所有開關(guān)；當112線路或116線路故障，開關(guān)拒動時，失靈保護動作，跳開110 kVⅡ母線上所有開關(guān)，將雙回路并列運行改為單回路運行，以保證1臺主變零序保護動作，切除其中1條110 kV母線即可將故障點隔離，防止停電范圍擴大。