一起短路故障造成開關(guān)越級跳閘的原因分析及處理

劉煉 李旭陽 黃猛

摘 要：文中介紹一次某平臺(tái)因外輸泵接線發(fā)生短路故障引起平臺(tái)主變壓器差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作，造成斷路器越級跳閘，導(dǎo)致平臺(tái)失電，通過對事故現(xiàn)場檢查、故障錄波等方式分析出事故原因，并給出事故的處理措施，最終恢復(fù)平臺(tái)供電。

關(guān)鍵詞：越級跳閘；變壓器差動(dòng)保護(hù)；事故分析

1 事故經(jīng)過

渤海油田海上某平臺(tái)在啟動(dòng)注水泵WHPA-P-4103A配電柜VCU01時(shí)，造成注水泵配電柜VCU1和變壓器WHPA-T-001供電配電柜VCB03保護(hù)跳閘，造成WHPB平臺(tái)失電。其平臺(tái)有兩臺(tái)燃?xì)庵靼l(fā)電機(jī)組（3.3kV，開關(guān)VCB01/02），通過匯流母排給變壓器回路VCB03和注水泵VCU1及其他設(shè)備供電。

2 事故排查

2.1 注水泵WHPA-P-4103A配電柜VCU01跳閘故障排查

①查看VCU01保護(hù)故障信息保護(hù)調(diào)試為電流速斷保護(hù)動(dòng)作，其故障動(dòng)作電流為3A，故障動(dòng)作時(shí)間為0.0S，與VCU01保護(hù)電流設(shè)定值進(jìn)行核對發(fā)現(xiàn)電流整定值為1A，T=0.5S，結(jié)果顯示故障時(shí)電流值大于整定值，保護(hù)跳閘動(dòng)作正確；②打開注水泵A接線盒，發(fā)現(xiàn)注水泵供電電纜終端有明細(xì)灼燒，相間絕緣被擊穿，從而確定由于外輸泵A電纜終端絕緣降低造成相間短路，致使VCU01配電柜跳閘；③對電機(jī)繞組進(jìn)行絕緣、直阻等試驗(yàn)測試，各項(xiàng)參數(shù)結(jié)果正常。

2.2 變壓器WHPA-T-001配電柜VCUB03跳閘故障排查

2.2.1 P632綜保參數(shù)設(shè)置檢查

查看P632綜保內(nèi)保護(hù)定值，檢查結(jié)果為其差動(dòng)保護(hù)設(shè)定與設(shè)計(jì)定制一致。

2.2.2 查閱 P632綜保故障錄波

翻閱VCB03保護(hù)繼電器P632故障記錄，故障信息顯示為變壓器A、C兩相差動(dòng)動(dòng)作，其故障信息差動(dòng)電流為3.2IREF，遠(yuǎn)大于繼電保護(hù)器內(nèi)容設(shè)定值；查看變壓器原邊配電柜VCB03保護(hù)繼電器P632故障錄波波形進(jìn)行分析，其波形與變壓器勵(lì)磁涌流波形極為相似。因此認(rèn)為變壓器進(jìn)線柜VCB03跳閘是屬于誤動(dòng)作，因此認(rèn)定變壓器差動(dòng)保護(hù)接線錯(cuò)誤。

2.2.3 變壓器WHPA-T-001原副邊配電柜電流互感器接線檢查

通過檢查發(fā)現(xiàn)變壓器原邊（3.3kV側(cè)）電流互感器P2 和P1極性與變壓器副邊（35kV）配電柜電流互感器P1和P2極性不匹配，與變壓器差動(dòng)保護(hù)原理接線不符，沒有構(gòu)成電流互感器減極性原理。由于平時(shí)變壓器運(yùn)行負(fù)荷較輕，保護(hù)繼電器P632檢測到一定數(shù)值的差動(dòng)電流但此值還沒有達(dá)到變壓器差動(dòng)保護(hù)啟動(dòng)值，P632保護(hù)繼電器沒有跳閘，而當(dāng)外輸泵出線故障時(shí)，故障電流較大超過差動(dòng)保護(hù)啟動(dòng)門檻值。

綜上所述，這次事故是由于變壓器原邊、副邊電流互感器二次接線錯(cuò)誤，當(dāng)平臺(tái)電力系統(tǒng)發(fā)生故障，較大的故障電流使變壓器WHPA-T-001配電柜VCB03保護(hù)誤動(dòng)作，造成開關(guān)斷路器越級跳閘，從而使WHPB平臺(tái)失電。

3 事故處理

注水泵A電纜終端重新制作，變壓器WHPA-T-001兩次配電柜電流互感器極性整改。

變壓器WHPA-T-001保護(hù)裝置P632變壓器差動(dòng)保護(hù)，其原副邊配電柜的電流互感器接線都出線錯(cuò)誤，做出以下處理。

①變壓器運(yùn)行時(shí)電流是由3.3kV側(cè)流向35kV側(cè)，將原來電流從P2流入P1流出改為P1流入P2流出，同時(shí)將電流互感器三相的S2流入P632保護(hù)繼電器X032模塊的1、3、5端子改為S1流入P632繼電保護(hù)器1、3、5端子，從P632繼電保護(hù)器X032模塊的2、4、6端流入電流互感器的S2端；②在變壓器副邊側(cè)（35kV） 將電流互感器三相的S2流入P632保護(hù)繼電器X052模塊的1、3、5端子改為S1流入P632繼電保護(hù)器1、3、5端子、P632繼電保護(hù)器X052模塊的2、4、6端流入電流互感器的S2端。

通過以上處理，故障排除，WHPB平臺(tái)和注水泵A恢復(fù)送電，電氣設(shè)備運(yùn)行正常。

4 原因分析

①電動(dòng)機(jī)電力電纜的電纜頭制作工藝差，施工人員未按照作業(yè)指導(dǎo)書執(zhí)行；②電動(dòng)機(jī)電纜兩相之間絕緣距離不夠；③高壓配電柜出廠檢查不到位，接線人員電力知識(shí)基礎(chǔ)較薄弱；④平臺(tái)投入初期設(shè)備檢查不到位，調(diào)試過程中沒有嚴(yán)格按照調(diào)試大綱進(jìn)行操作。

5 防范活整改措施

①利用平臺(tái)計(jì)劃性停產(chǎn)，將平臺(tái)電動(dòng)機(jī)電纜檢查、配電柜內(nèi)電流互感器極性納入停產(chǎn)檢查范圍，徹底消除事故隱患；②仔細(xì)審核平臺(tái)調(diào)試技術(shù)方案，細(xì)化調(diào)試過程中的技術(shù)要求；③對新裝設(shè)備按照國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢查審核，制定平臺(tái)電氣設(shè)備調(diào)試檢查表，并形成設(shè)備調(diào)試監(jiān)督機(jī)制；④加強(qiáng)施工人員技術(shù)培訓(xùn)，嚴(yán)格安裝國家標(biāo)準(zhǔn)和電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)施工。

6 結(jié)束語

在設(shè)計(jì)過程中要嚴(yán)格審核圖紙并加強(qiáng)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理的理解，使其避免此類事故的再次發(fā)生。在設(shè)備調(diào)試時(shí)作業(yè)人員只針對圖紙檢查接線，沒有全面的考慮變壓器差動(dòng)保護(hù)原理。繼電保護(hù)裝置電流回路二次極性的正確與否關(guān)系到保護(hù)裝置的正確可靠動(dòng)作，因此在設(shè)備投入使用前，一定要對保護(hù)繼電器電流互感器的極性進(jìn)行檢查，避免出現(xiàn)極性錯(cuò)誤。對于差動(dòng)保護(hù)極性一定要進(jìn)行帶較大負(fù)荷進(jìn)行驗(yàn)證，只有這樣才能防止繼電器誤動(dòng)作，從而保障海上平臺(tái)電力系統(tǒng)可靠運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]張保會(huì)，尹項(xiàng)根.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)[M].北京：中國電力出版社，2005.