一起220kV變壓器故障跳閘分析

高斌

摘要：本文介紹了一起因絕緣子擊穿接地形成相間短路，從而導致主變跳閘故障，從管理角度出發(fā)，提出了具體的防范措施，為降低該類故障總結了經驗。

Abstract： This article introduces an interphase short circuit caused by insulator breakdown and grounding， which leads to a main transformer tripping fault. From the management point of view， specific preventive measures are proposed and experience is summarized for reducing this type of fault.

關鍵詞：主變跳閘;絕緣子;保護動作;防范措施

Key words： main transformer trip;insulator;protective action;preventive measures

中圖分類號：TM772? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2020）31-0116-02

0? 引言

在變壓器運行過程中由于人為或者設備本身原因常常發(fā)生主變跳閘的情況，因此通過總結經驗，選取有針對性的防范措施，能夠保障變電設備運行的安全，提高供電可靠性。

1? 基本情況

某站為組合電器站，現(xiàn)有主變3臺，容量均為2×150MVA，220kV系統(tǒng)為雙母并列運行，進出線7回;110kV系統(tǒng)為雙母接線并列運行，進出線11回;35kV設備采用GGN型開關柜，系統(tǒng)為單母分段接線，進出線3回;電容器6組，總容量6×10000kvar，全站負荷110MW。

1.1 故障情況? 2018年2月11日10時58分集控系統(tǒng)報該站35kV I母接地信號，13時03分48秒566毫秒，35kV其中I線差動、過流I段動作跳閘。13時03分49秒083毫秒220kV該站主變跳閘，RCS978E、SGT756兩套差動保護動作。

1.2 故障前設備狀態(tài)? 1、2、3號主變高、中壓側并列運行，1、2號主變低壓側分列運行，3號主變低壓側單母運行，1號主變高、中壓側中性點接地運行。35kVA、B母分列運行，分段330斷路器熱備用，備投裝置退出運行，C母單母運行。站用電Ⅰ、Ⅱ段聯(lián)絡運行，站用電互投裝置（ATS）運行方式為F4模式（2號站用變優(yōu)先供電、1號站用變備用）。

1.3 上次檢修、巡視情況? 1號主變及三側開關2014年9月13日例行檢修，試驗結果正常。2017年12月19日、2018年2月9日開展超聲波、暫態(tài)地電波帶電檢測結果正常。

2? 故障設備情況

2.1 一次設備參數(shù)（表1）

2.2 二次設備參數(shù)（表2）

2.3 主變抗短路能力校核結果（表3）

2.4 氣象資料

該故障發(fā)生時出現(xiàn)大風天氣，氣溫-16度，風速3-4級。

3? 原因分析

3.1 一次設備檢查情況? 13時40分運行、檢修專業(yè)到達現(xiàn)場后，根據保護報文按監(jiān)控差動保護范圍對1號主變220kV、110kV一次設備進行檢查無異常，對35kV側301開關柜檢查，發(fā)現(xiàn)301-0隔離開關B相靜觸頭帶電顯示支持絕緣子擊穿炸裂，35kV有一Ⅰ線開關柜后柜門有放電痕跡、C相電纜絕緣擊穿，該Ⅰ線查線未見異常。

3.2 SGT756保護裝置動作報告? 該35kV Ⅰ線CSC-213保護裝置顯示2018年2月11日14時10分14秒566毫秒保護啟動，因保護裝置時間超前GPS時鐘1小時06分26秒，折算后應為2018年02月11日13時03分48秒566毫秒啟動，30毫秒后過流I段出口，故障電流Ic=21.3A，69毫秒分相差動出口，故障電流Ic=6.31A。

3.3 綜合分析? 2018年02月11日10時58分6秒，35kV榮南Ⅰ線C相電纜終端頭擊穿接地，集控中心監(jiān)控人員未及時發(fā)現(xiàn)“安榮站35kV I母接地”信號并采取處置措施，35kVⅠ母接地運行，C相接地后電壓降至0伏，A、B相電壓升高至正常值的倍，13時03分49秒1號主變301-0隔離開關B相高壓帶電顯示支持絕緣子擊穿接地，形成相間短路，1號主變跳閘。

4? 故障處理

18時49分1號主變轉檢修，對1號主變開展繞組絕緣電阻、繞組直流電阻、繞組頻率響應（變形）、主變介質損耗（繞組電容量）試驗、取油樣分析，試驗、分析結果正常。19時12分35kVⅠ母轉檢修，按照省公司反措補充要求對301-0隔離開關3支帶電顯示支持絕緣子更換為普通型支持絕緣子，12日1時35分工作全部結束耐壓試驗合格，12日1時53分1號主變恢復送電。12日9時30分，35kV榮南Ⅰ線線路側電纜解引后，對電纜開展交流耐壓試驗合格后送電。15日，對該35kV I線三相電纜終端頭進行停電更換，并對單芯電纜線路側接地拆除。

5? 暴露的問題

①2月11日10時59分“安榮站35kV接地信號”已上報，集控中心監(jiān)控人員責任心不強，未能及時發(fā)現(xiàn)并拉路查找是造成此次事故的主要原因。②監(jiān)控中心報文雖按相關規(guī)定分層、分等級設置，當安榮站35kVⅠ母接地，監(jiān)控系統(tǒng)只發(fā)出異常信號音，事故音響未發(fā)出，造成信號漏監(jiān)。③該35kV Ⅰ線電纜屏蔽層與主絕緣切斷處不整齊，應力錐安裝位置錯誤，電纜內部電場分布、電場強度不均勻，造成電纜終端頭絕緣擊穿接地是造成此次故的次要原因。（圖3、圖4）④電纜制作人員未徹底掌握制作流程、工藝標準，未選派有電纜制作經驗的工作負責人到現(xiàn)場監(jiān)督。⑤傳感器式支柱絕緣子由于澆注工藝、絕緣結構等先天性質量問題，絕緣子內部存在局部放電，運行過程中絕緣性能降低，導致芯棒電容擊穿炸裂，設備故障跳閘。

6? 防范及整改措施

①深刻汲取教訓，加強新設備驗收管理。嚴格按照交接試驗規(guī)程對開關柜母線及電纜進行耐壓試驗，抽檢電纜終端頭制作工藝，抽檢率不低于10%。②持續(xù)開展變電站內及周邊環(huán)境巡查，重點排查站內及周邊是否存在漂浮物，低壓側出線2公里范圍內輸配電線路通道，對變電站周邊電纜運行情況實施差異化運維。③落實省公司關于防止變壓器損壞措施，每日至少對無人值班變電站信號進行巡視檢查一次，對主變抗短路能力不足的變壓器推出重合閘。④為防止變壓器低壓側近區(qū)短中，針對老舊設備、缺陷、隱患，編制防止變壓器損壞措施一站一案。⑤針對家族性缺陷及老舊設備運行情況，制定差異化帶電檢測計劃，重點對出線電纜進行檢測，及時發(fā)現(xiàn)放電缺陷，保證主變低壓側可靠運行。⑥加強對帶電檢測手段的學習和應用，扎實開展暫態(tài)地電壓測試、超高頻等檢測手段培訓，做好檢測數(shù)據比對分析工作。

參考文獻：

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