一起某110kV主變保護動作低壓側(cè)斷路器跳閘分析

王燦++王淵明

摘 要：該文分析某110kV變電站主變10kV側(cè)后備保護復(fù)合電壓啟動過電流保護動作，使低壓側(cè)斷路器跳閘的情況，主要根據(jù)對10kV竹蓬線051斷路器的保護動作信息、10kV茶廠線052斷路器的保護動作信息以及1號主變10kV低后備保護動作信息的分析，最終得出動作原因為110kV大渡崗變電站10kV茶廠線、竹蓬線故障，兩條線路的過流Ⅰ段保護均動作，但10kV茶廠線斷路器未及時跳開，因而使1號主變10kV側(cè)后備保護復(fù)壓過流Ⅰ段滿足動作條件，故1號主變10kV側(cè)后備保護動作跳開了001斷路器。

關(guān)鍵詞：主變保護 保護動作 跳閘

中圖分類號：TM4 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）11（a）-0079-02

變壓器是電力系統(tǒng)中十分重要的供電元件，它的故障將對系統(tǒng)的供電可靠性和正常運行帶來嚴重的影響。因此，必須根據(jù)變壓器的容量和重要程度考慮裝設(shè)性能良好，工作可靠的繼電保護。一般，變壓器除裝設(shè)瓦斯保護、縱差動保護或電流速斷保護作主保護外，還應(yīng)裝設(shè)反應(yīng)外部相間短路時過電流情況的過電流保護、反應(yīng)外部接地短路的零序保護等后備保護。主保護的動作正確與否直接影響電力系統(tǒng)的安全可靠運行，而后備保護的可靠正確動作同樣起著相當(dāng)重要的作用。

1 某110 kV變電站故障前運行方式

110 kV景大線運行、城大線152斷路器熱備用；110 kV1、2號主變中性點經(jīng)間隙接地，1、2號主變高壓側(cè)并列運行、中、低壓側(cè)分列運行；10kV竹蓬線、茶廠線、崗茶聯(lián)絡(luò)線運行。如下圖1所示：

2 保護動作情況

2013年8月3日22：50：38，110 kV大渡崗變電站10 kV茶廠線過流Ⅰ段保護動作跳閘、重合閘動作重合成功；10 kV竹蓬線過流Ⅰ段保護動作跳閘、重合閘動作重合成功；1號主變10 kV側(cè)后備保護復(fù)合電壓過流Ⅰ段Ⅱ時限動作跳開001斷路器。

3 保護動作分析

3.1 10 kV竹蓬線051斷路器的保護動作信息

22：50：38 254（保護裝置）

0 ms保護啟動（保護裝置）

18ms過流Ⅰ段動作（保護裝置）

1678ms重合閘動作（保護裝置）

22：50：38 255保護啟動（后臺機上查）

22：50：38 271過流Ⅰ段動作（后臺機上查）

22：50：38 471過流Ⅰ段返回（后臺機上查）

22：50：39 933重合閘動作（后臺機上查）

如圖2波形圖所示：10 kV竹蓬線于故障后約160 ms時051斷路器已跳開。

從后臺機查歷史事件可看出：

10 kV竹蓬線：22：50：38 286 051斷路器合位斷開（斷路器輔助常開接點斷開）

22：50：38 426 051斷路器TWJ斷開（斷路器斷開）

22：50：39 948 051斷路器TWJ閉合（斷路器合上）

3.2 10kV茶廠線052斷路器的保護動作信息

22：50：38 239（保護裝置）

0 ms保護啟動（保護裝置）

31ms過流Ⅰ段動作（保護裝置）

1925 ms重合閘動作（保護裝置）

22：50：38 240保護啟動（后臺機上查）

22：50：38 270過流Ⅰ段動作（后臺機上查）

22：50：38 700過流Ⅰ段返回（后臺機上查）

22：50：40 165重合閘動作（后臺機上查）

從后臺機查歷史事件可看出：

10 kV竹蓬線：22：50：38 271過流Ⅰ段動作

22：50：38 471過流Ⅰ段返回

10 kV茶廠線：22：50：38 270過流Ⅰ段動作

22：50：38 700過流Ⅰ段返回

如圖3波形圖所示：10 kV茶廠線故障后290 ms時（保護裝置錄波長度僅為290ms），故障電流仍然存在，跳位也未變位。

從后臺機查歷史事件可看出：

10 kV廠茶線：22：50：38 289 052斷路器合位斷開（斷路器輔助常開接點斷開）

22：50：38 969 052斷路器TWJ斷開（斷路器斷開）

22：50：40 180 052斷路器TWJ閉合（斷路器合上）

3.3 1號主變10kV低后備保護的動作信息

從波形圖中可看出流經(jīng)1號主變10kV側(cè)故障電流達四百多毫秒。

綜上所述，2013年8月3日22：50：38，110kV大渡崗變電站10kV茶廠線、竹蓬線故障，兩條線過流Ⅰ段保護均動作，同時1號主變10kV側(cè)后備保護復(fù)壓過流Ⅰ段Ⅱ時限動作跳001斷路器。經(jīng)查10kV茶廠線、竹蓬線同時發(fā)生故障，10kV竹蓬線18ms過流Ⅰ段保護動作跳051斷路器，故障持續(xù)時間約160ms，1678ms重合閘動作成功；10kV茶廠線31ms過流Ⅰ段保護動作跳052斷路器，故障持續(xù)時間約400ms，1925ms重合閘動作成功；110kV1號主變低后備保護320ms復(fù)壓過流Ⅰ段Ⅱ時限動作跳001斷路器，故障持續(xù)時間410ms。

4 相關(guān)保護配置及保護定值情況

4.1 110kV大渡崗變電站相關(guān)保護裝置配置及保護整定值表（如表1）

4.2 經(jīng)檢查，1號主變10kV側(cè)后備保護、10kV茶廠線、竹蓬線保護裝置定值均正確

5 結(jié)論

根據(jù)對10 kV竹蓬線051斷路器的保護動作信息、10 kV茶廠線052斷路器的保護動作信息以及1號主變10 kV低后備保護動作信息的分析，最終得出動作原因為，2013年8月3日22：50：38，110 kV大渡崗變電站10 kV茶廠線、竹蓬線故障，兩條線過流Ⅰ段保護均動作，但10 kV茶廠線31 ms過流Ⅰ段保護動作后，因斷路器未及時跳開，從報告、波形、上傳后臺機信息分析出故障電流持續(xù)了約400 ms，因此滿足了1號主變10 kV側(cè)后備保護復(fù)壓過流Ⅰ段Ⅱ時限動作條件，所以1號主變10 kV側(cè)后備保護動作跳開了001斷路器。

由此可見，本次主變10 kV側(cè)后備保護跳開低壓側(cè)斷路器的起因是由于10 kV線路故障導(dǎo)致，主要由于10 kV線路的保護動作后斷路器未及時跳開，故障電流未及時切斷，使主變低壓側(cè)后備保護的動作時間滿足，最終跳開了變壓器低壓側(cè)的斷路器。因此，在整定主變低壓側(cè)后備保護的動作時間時，應(yīng)考慮到此種情況的發(fā)生，適當(dāng)?shù)恼▌幼鲿r間，以免再次發(fā)生類似情況。

參考文獻

[1] 劉楓，荊秋鋒.主變壓器中壓側(cè)后備保護改進設(shè)計[J].電力系統(tǒng)自動化，2012（12）：118-120.

[2] 張智超.110KV變壓器側(cè)后備繼電保護動作升級改造設(shè)計[J].三角洲，2014（6）.

[3] 郭光榮.電力系統(tǒng)繼電保護[J].高等教育出版社，2006（7）.

[4] 單衛(wèi)東，吳宏斌.一起110kV主變差動保護動作的分析[J].電工技術(shù)，2008（3）：71-73.

[5] 國家電力調(diào)度通信中心.電力系統(tǒng)繼電保護典型故障分析[M].中國電力出版社，2000.

[6] 韓堅.主變跳閘事故原因分析及處理[J].電工技術(shù)，2010（12）：7.

[7] 王林，翟中牛.變壓器后備保護的探討[J].電力學(xué)報，2000（4）：302-303.endprint