一起主变死区故障导致110kv变电站全站失电事故分析

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1、一起主变死区故障导致110kV变电站全站失电事故分析周超，王洪富（山东省临沂供电公司，山东临沂276003）摘要：阐述了主变死区故障导致110kV变电站全站失电的保护动作过程及原因分析。通过对现场保护动作报告、录波分析，发现当故障点在主变低压侧开关和CT之间时，主变高后备保护因复压闭锁条件未开放造成高后备未动作，无法第一时间内切除故障，引起对侧线路距离III段动作、110kV备自投装置动作、主变差动动作等连锁反应，最终造成该变电站全站失电。关键字：全站失电；保护死区故障；复压闭锁开放简介：周超，男1983年生，山东临沂人，工程师，继电保护技师，主要从事继电保护检修工作。王洪富，男

2、1987年生，硕士，助理工程师，主要从事继电保护检修工作。1引言目前，随着电网电压等级不断提高以及特高压电网的快速发展，110kV等级的变电站变成为配网系统的关键一环。如果110kV变电站因故障造成全站失电，会造成大面积停电，严重影响对用户的正常供电，降低电网供电可靠性，后果严重。本文针对一起110kV变电站全站失电事故，分析保护装置动作情况及全站失电原因，并提出相应的改进措施。2事故情况概述2.1事故前系统运行方式2014年某月某日，某110kV变电站（以下简称A站）站内起火、全站停电，一、二次设备损毁严重。事故前，系统运行方式如图1所示（黑色开关表示合位，下同），220kVB

3、、C站llOkVII段母线的116开关和118开关是A变电站两条电源进线，两条线路均处于运行状态。该110kV变电站内有两台110kV/1OkV变压器，容量50MW，Y／△-11绕组接线，2条110kV进线，内桥接线，35条1OkV出线。事故前，110kV进线二112开关通过110kV母线桥100开关带1、2号主变运行，110kV进线-111开关热备用，1OkV分段开关18开关热备用，1OkVI、II段母线分列运行。该站内配置深圳南瑞ISA系列保护装置．#1、2号主变保护和110kV各自投装置均处于正常投入状态。图2为事故前该站110kV系统运行方式示意图。2.2事故现场检查情况

4、事故发生后对现场设备进行检查，1号主变本体瓦斯内有气体、低压侧套管三相渗油，油色谱试验结果显示氢，甲烷、乙烯及总烃增长明显，严重超标，2号主变试验结果各项数据均正常：1号主变低压侧9开关柜及母线桥严重烧毁，I段、II段母线部分出线柜、电容器柜和母线PT柜内设备损毁。3保护动作过程和断路器动作情况根据保护装置和主站调度自动化动作报文，对此次事故的保护动作过程和断路器动作情况进行如下分析。表1为保护动作报文及断路器动作情况表。（1）21时47分12秒493毫秒，1号主变低后备保护I段限时速断电流保护动作，跳1OkV分段18开关，0.3秒后II段限时速断电流保护动作，跳开1号主变低压侧

5、9开关，故障电流大小17.05A。1号主变低后备保护I、II段限时速断的整定值是7.5A，动作时限是0.3秒（跳分段）和0.6秒（跳本侧），保护动作满足定值要求，保护正确动作。由于分段18开关处于热备用，判定故障点发生在1OkVI段母线。（2）21时47分47秒047毫秒，低后备I段限时速断电流保护动作，紧接着在0.3、0.6和0.9秒后，II段限时速断电流保护及I段、II段复压闭锁过流保护依次动作，故障电流为16.61A。在9开关已经跳开的情况下，低后备保护再次动作，判定故障点在9开关至CT之间，即图2中的故障点K2，此时低后备保护已经无法切除故障点K2。1号主变低压侧CT变比

6、为4000/5A，低后备保护第一次动作时的故障电流为17.05A，可以计算出故障时低压侧的一次电流约为13640A，结合现场检查发现9开关已经严重烧毁，判定初始的故障点在lOkVI段母线和9开关之间，即图2中的故障点Kl。通过以上保护动作分析及结合现场检查，一开始故障时，由于一次故障电流过高，导致9开关起火，尽管低后备保护第一时间内跳开9开关，但由于火势过大、四处蔓延，经过大约35秒左右，故障点蔓延至9开关静触头之上造成三相弧光短路，从而造成低后备保护再次动作。（3）21时47分49秒270毫秒，C站llOkV118开关距离III段保护动作，跳开118开关。由于进线-111开关热

7、备用，造成A站第一次暂时性全站失电。在此期间，低后备保护I、II段限时速断电流保护和I段、II段复压闭锁过流保护动作返回。（4）21时47分57秒965毫秒，即经过8.695秒之后，110kV各自投装置保护动作，跳开进线二112开关，合上进线-111开关。运行方式变为进线-111开关带1、2号主变运行。（5）21时47分58秒032毫秒，1号主变PCPU复式比率差动动作，跳开111开关和桥100开关。这是由于当进线-Ill开关带1号主变运行时，故障点已蔓延至CT和主变之间，即图2