一起主變低壓絕緣降低引起差動動作故障分析

陳 浩，章 楨

（國網(wǎng)江蘇省電力有限公司常州供電分公司，江蘇 常州 213000）

隨著電網(wǎng)規(guī)模增長，小電流接地系統(tǒng)變電站出線單相接地故障對站內(nèi)設(shè)備絕緣水平和運(yùn)維手段提出了較高要求[1]。本文分析了一起主變低壓絕緣降低引起差動動作故障，通過對保護(hù)動作情況、故障錄波波形和設(shè)備檢查情況，論證了設(shè)備故障原因，對故障中電容器低電壓保護(hù)動作異常進(jìn)行了簡要分析，提出了事故防范措施。

1 事故概述

某日，監(jiān)控通知：110 kV甲乙變10 kV II段B相接地，2號主變差動保護(hù)動作，110 kV內(nèi)橋700開關(guān)跳開，2號主變102開關(guān)跳開，10 kV自投動作，10 kV母線分段100開關(guān)合上，事故時天氣小雨。

事故前，1號進(jìn)線經(jīng)711開關(guān)供1號主變，經(jīng)內(nèi)橋700開關(guān)供2號主變。1號主變301開關(guān)供35 kV I、Ⅱ段母線，經(jīng)101開關(guān)供10 kV I段母線；2號主變102開關(guān)供10 kVⅡ段母線。110 kV自投啟用，10 kV自投啟用。站用電由10 kVⅡ段所用變供。

2 保護(hù)動作簡要情況

2.1 后臺機(jī)信息

8:11:50.843 ms，10 kVⅡ段母線B相接地，A相10.3 kV，B相0，C相10.1 kV。

8:12:20.599 ms，差動保護(hù)啟動。

8:12:20.617 ms，高后備保護(hù)啟動。

8:12:20.640 ms，差動保護(hù)出口，最大相電流12.949 A，跳700，102。

8:12:20.670 ms，低后備保護(hù)啟動。

8:12:25.770 ms，10 kV I備自投出口。

8:12:26.244 ms，10 kV I備自投合10 kV母線分段100開關(guān)。

8:12:26 317 ms，10 kV I、Ⅱ母接地。

8:39:08 355 ms，監(jiān)控拉開10 kV 2#電容器。

8:55:58，監(jiān)控選跳新裕129線有效。

8:58:57，監(jiān)控拉開新裕129線。

2.2 對后臺機(jī)信息總結(jié)

10 kVⅡ母B相接地；約30 s后，差動保護(hù)動作，跳開700，102，差動啟動后，高后備和低后備也都啟動，但沒有出口；差動出口后約6 s，10 kV備自投動作合上100，10 kV I、Ⅱ母接地；46 min后經(jīng)監(jiān)控試撳出接地點(diǎn)在新裕129線。

3 現(xiàn)場檢查情況

由于2號主變差動保護(hù)動作，而非電量保護(hù)未動作，基本可以判斷為主變外部差動范圍內(nèi)故障[2]。因而檢修人員對110 kVⅡ段母線、2號主變高壓側(cè)引線、低壓側(cè)連接排進(jìn)行了細(xì)致檢查。當(dāng)檢查至10 kV開關(guān)室時，發(fā)現(xiàn)開關(guān)室內(nèi)有煙霧彌漫，2號主變102開關(guān)后間隔門明顯變形，102開關(guān)后下間隔連接排有明顯放電點(diǎn)。

4 故障波形分析

如表1所示，從電流值上來看，低壓側(cè)的三相電流（除了B相有一尖峰）均很小，A相最大值換算至高壓側(cè)約3.80 A，C相最大值換算至高壓側(cè)約3.19 A。而高壓側(cè)三相電流值都較大，說明主變低壓側(cè)發(fā)生了三相短路，差動范圍內(nèi)有短路點(diǎn)，與現(xiàn)場相符。

表1 差動保護(hù)各側(cè)電流（二次值）

如果三相短路點(diǎn)都在差動范圍內(nèi)，B相不應(yīng)有高達(dá)31.47 A的電流，說明B相短路點(diǎn)應(yīng)在差動范圍外，結(jié)合差動動作前后都有10 kVⅡ段母線B相接地情況，可判斷B相的短路電流經(jīng)102開關(guān)流變，至接地點(diǎn)。

5 處理情況

9月6日9:35，市供電公司調(diào)度發(fā)口令：將2號主變102開關(guān)改為冷備用；10:58，市供電公司調(diào)度發(fā)口令：拉開2號主變7021閘刀；合上呂永712開關(guān)?，F(xiàn)場做好安全措施、許可第一種工作票，經(jīng)檢修班組檢查試驗(yàn)，需要更換102開關(guān)流變。次日將700開關(guān)、712開關(guān)改為冷備用，做好安全措施后，檢修班組更換流變并經(jīng)差動試驗(yàn)合格后2號主變恢復(fù)送電。

6 電容器失壓保護(hù)動作情況

從差動出口跳開開關(guān)，I母失電到自投動作合上100開關(guān)，約有6 s時間，電容器失壓保護(hù)時限為0.5 s，但電容器欠壓保護(hù)未動作。事后保護(hù)試驗(yàn)時，當(dāng)電壓緩慢降至50 V以下時，保護(hù)能正確動作；而當(dāng)電壓直接降至0時，保護(hù)不動作。

經(jīng)廠家確認(rèn)，該P(yáng)SC-692保護(hù)部分版本內(nèi)欠壓保護(hù)邏輯為：電壓值在20～50 V時欠壓保護(hù)才動作，低于20 V欠壓保護(hù)不動作。

7 結(jié)束語

此次事故是由于10 kV II段129開關(guān)出線側(cè)B相金屬性接地，引起A、C相系統(tǒng)電壓升高，102開關(guān)柜后間隔主變側(cè)絕緣薄弱處對柜體放電，導(dǎo)致三相短路，引起2號主變差動保護(hù)動作。事發(fā)當(dāng)日下雨水天氣，空氣潮濕，有引起絕緣下降的條件，此次事故也證實(shí)了102開關(guān)后下間隔連接排割排處絕緣薄弱，因而今后主變接地點(diǎn)的設(shè)置不宜通過在開關(guān)柜后下間隔連接排上割排的方式設(shè)置。

10 kV 2號電容器欠壓保護(hù)未動作暴露了保護(hù)驗(yàn)收工作中存在考慮不全面的情況，只驗(yàn)證了欠壓保護(hù)在電壓低于50 V時會動作，卻沒有弄清楚低于20 V時不能動作。這就要求運(yùn)維人員不僅僅見證試驗(yàn)過程，還要結(jié)合保護(hù)邏輯對試驗(yàn)項(xiàng)目完整性和合理性提出要求。