基于一起220kV變電站1#主變差動跳閘故障分析

郝林

摘要：變壓器的用途廣泛，種類繁多。在現(xiàn)代化的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活中用到的電能，有發(fā)電廠供給，需經(jīng)遠距離傳輸，到達各廠礦、用戶，在傳輸一定功率的電能時，傳輸電壓越高，所需電流越小，損耗正比于電流的平方，所以用較高的電壓傳輸電能，可大大降低傳輸過程中的電壓降和損耗，要制造高電壓的發(fā)電機，技術上還很困難，因此需要變壓器將發(fā)電廠發(fā)出的電能升高傳輸，用電端將電壓降低使用。但現(xiàn)實中經(jīng)常出現(xiàn)變壓器掉閘進而影響系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行情況，本文即通過一起220kV變電站主變跳閘異常情況進行分析并給出相關意義。

關鍵詞：主變；跳閘；技術分析；總結

1 故障概述

某年月日，某市供電公司220kV變電站1#主變差動保護動作，跳開1#主變高壓側211、中壓側111開關（主變35 kV側311開關熱備用），同時35KV母線保護動作，跳開35kV母線所有開關?，F(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)主變35 kV 側進配電室穿墻套管內(nèi)側三相短路，故障造成1#主變和35 kV 兩段母線停電。故障前220kV某站220kV、110kV雙母線并列運行，35kV單母線運行，311開關熱備用，#1主變跳閘未造成負荷損失。

2 故障前情況

通過當?shù)靥鞖忸A報查詢，在故障發(fā)生時候，該變電站南部地區(qū)曾有過雷雨大風天氣，局部風速達15m/s，雨降量較大，通過調(diào)度了解當時變電站運行方式為：220kV及110 kV系統(tǒng)為正常運行方式，#1主變經(jīng)211、111開關與2#主變一起供110 kV負荷，2#主變同時帶35 kV兩段。1#主變311開關熱備用。

3 故障現(xiàn)象及原因分析

3.1 故障現(xiàn)象

某年月日，220kV某站#1主變211、111開關跳閘，同時35kV電磁式母差保護動作，312、351、352、B31開關跳閘，站內(nèi)交流失電。

3.2 故障檢查

現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)，35kV配電室內(nèi)311穿墻套管到開關間鋁排有放電痕跡，詳情可見圖1、2所示。局部發(fā)現(xiàn)有明顯的燒傷痕跡，且地上有一層鋁化粉末狀顆粒，進一步發(fā)現(xiàn)其相鄰的C相間也出現(xiàn)類型的燒毀情況，初步可以判斷這是一起嚴重的短路事故。

進一步通過繼電保護裝置動作報告及錄波圖分析表明，1#主變差動保護正確動作跳開211、111開關。從故障點位置表明，35kV母線保護正確動作，跳開312、B32、351、352開關。

1#主變RCS978E保護未動原因：CT1為穿墻式套管CT，一半戶內(nèi)一半戶外，CT1到35kV母線設備為戶內(nèi)布置，穿墻套管CT1應用于35kV母差保護及1#主變的RCS978E保護，LFP972B低壓側使用開關內(nèi)置的CT2（35kV母線與開關間）。故障發(fā)生在套管CT 與311開關間，故障發(fā)生于RCS978E差動范圍之外，RCS978E差動感受不到差流，未動作；故障發(fā)生于LFP972B差動范圍之內(nèi)，LFP972B差動感受到差流，差動保護正確動作，及時切除故障；故障發(fā)生于35kV母差保護范圍內(nèi)，35kV母差感受到差流，動作跳開35kV所有運行間隔。以上保護動作行為均正確。

5 故障原因分析

通過現(xiàn)場勘驗、保護、故障錄波等信息綜合分析認為，大風雷雨天氣時，雨水通過穿墻套管正上方的百葉窗進入室內(nèi)，同時將百葉窗上的塵土帶入室內(nèi)，側裝瓷瓶積灰與雨水混合，造成支瓶表明絕緣強度降低，在B、C相上形成沿面的導電回路而放電，造成B、C兩相對地放電短路故障，金屬蒸汽引起空氣絕緣強度進一步降低，形成引流排三相短路。

6 事故總結

配電室防風、防雨措施不完善，雨水進入室內(nèi)造成支瓶表明絕緣強度降低是本次故障的根本原因。后期工作中，應全面解決：①變電站配電室防風、防雨措施不完善，高位布置的百葉窗存在設計缺陷。②配電室通風不良，潮濕天氣時室內(nèi)濕度過大。③因百葉窗位置原因，部分支持瓷瓶集灰嚴重，與雨水混合后瓷瓶表面絕緣降低。

舉一反三，同時對其它站35kV開關室百葉窗進行封堵。開展對配電室防風、防雨情況專項檢查并制定整改計劃。對配電室高位布置百葉窗進行封堵，設計部門在今后設計中應避免高位布置百葉窗的設計方案，防止風雨天氣時雨水進入配電室危及設備安全。加強配電室的通風管理。對通風條件較差的配電室及無人值班變電站配電室可加裝帶溫濕度控制器的軸流風機加強通風，保證在潮濕天氣時室內(nèi)空氣流通。加強配電室內(nèi)設備管理工作。有計劃地對配電室內(nèi)支瓶設備尤其是側裝支瓶積灰情況進行重點檢查和清掃。加強設備巡視管理。嚴格按照有關規(guī)定巡視設備，保證巡視次數(shù)和巡視質(zhì)量。加強特殊天氣對配電室等處的特巡工作，發(fā)現(xiàn)故障隱患及時消除。

參考文獻：

[1]李愛民，蔡澤祥，李曉華，等.高壓直流輸電線路行波保護影響因素分析及改進[J].電力系統(tǒng)自動化，2010，34（10）7680.

[2]葛耀中.新型繼電保護和故障測距原理與技術（第二版）.西安交通大學出版社，2007.

[3]林湘寧，劉沛，高艷.基于故障暫態(tài)和數(shù)學形態(tài)學的超高速線路方向保護[J].中國電機工程學報，2005，25（4）.