一起110kv变压器间隙保护动作跳闸的故障分析

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1、一起llOkV变压器间隙保护动作跳闸的故障分析摘要：本文介绍了一起复故障导致主变跳闸的事故，该起事故由10kV侧发生，发展至另一台主变10kV侧，伴随该主变llOkV进线断相，进而导致主变间隙保护动作跳闸。在事故处理中，由于现场情况复杂，保护信息获取困难，未能判断出110千伏线路上仍存在断线故障点，送电时该主变再次跳闸。本文详细分析了主变两次跳闸时保护的动作情况，结合间隙保护的原理、断相故障分析等，得出保护均正确动作的结论。同时提醒电网运行人员，当电网发生单一故障诱发多点故障时，获得确切的保护信息及理清事故发生的逻辑关系是判定故障的重要手

2、段，并且对某些较为少见的电网故障需要进行更加深入的分析并制定应对措施。关键字：复故障；间隙保护；零序电流保护；断相故障0引言2012年5月，某llOkV变电站（下称A站）发牛了一起较为少见的复故障引起主变跳闸的事故，主要原因是由于10kV侧出线开关柜绝缘老化被击穿引发站内1号主变低圧侧开关跳闸，麻经故障发展，又引起2号主变跳闸。经现场检查后対2号主变送电过程中，2号主变再次跳闸。该事故眾露出在现场情况复杂，保护信息无法全而获取时会对事故的判定和处理带来困难，针对这类少见的故障类型卜-文将进行深入分析并提岀几点启示。1故障简介1・1A站正常

3、运行方式图22站R站图1A站正常运行方式图HOkVA站正常运行方式图如图1所示，110kV分列运行，两台主变中性点均不接地，10kV分列运行,1号主变供lOkVLIII段母线，2号主变供10kVILIV段母线，710、110、210开关均冇备白投装置。1.2故障处理过程22：28,调度员接监控告A站1号主变201开关跳闸，210开关备口投耒动作（被闭锁）,lOkVIII段母线失电。后查为1号主变低后备保护动作；23：08,调度员接监控告A站2号主变两侧982、202、102开关跳闸，110开关备自投动作，lOkVIII、IV段母线失电。后

4、查为2号主变高后备保护（未明确是II段间隙过压保护）动作，2号主变低后备保护启动4次，均在1.7s复归，未出口跳闸（动作时间为1.9s）；23：40,A站现场告失电母线不能送电；01：47,调度员将失电负荷全部移出，送电正常。少送电®21000kWh；03：30,调度员将2号主变转冷备用；16：51,A站告2号主变查无问题，可以送电；17：46,A站送电过程中，2号主变高后备II段间隙保护动作跳闸（2号主变中性点接地闸刀拉开后保护动作）。后杳为A站进线982线路#3塔搭头A相断开；22：05,现场告线路故障已处理好，可以送电；22：58,

5、A站2号主变送电正常。1.3故障引起的思考从故障处理过程中可以看出，该故障发住于1OkVIII段母线出线开关柜，虽己隔离故障，但由于伴有火情，导致故障发展至10kVIV段母线，伴随进线发生断相故障，进而导致主变跳闸。在对2号主变跳闸的处理中，山于现场情况复杂，保护信息获取困难，检查设备的重点在10kV侧，影响了对事故的判断，并几变电站高压侧单相断线故障比鮫少见，界常信号也难以区分，这才导致了2号主变笫二次跳闸。木文主要针对主变中性点间隙保护的原理、动作条件等，结合A站2号主变跳闸进行分析，通过理论计算，验证保护动作的正确性，并对断相故障进

6、行进一步的分析。2故障分析2.1变压器中性点间隙保护原理间隙保护的作用是保护中性点不接地变压器中性点的绝缘安全。在变压器中性点对地Z间安装一个击穿间除在变压器不接地运行吋，若因某种原因变压器中性点对地电位升高到不允许时，间隙击穿，产生间隙电流。变压器间隙保护是用流过变压器屮性点的间隙电流及PT开口三角形电压作为危及屮性点安全判据来实现的⑴团。保护的原理接线如图2所示。图2变压器中性点间隙保护原理接线图间隙保护的动作方程为3/on仏or3t/0>U.（）p式中，3/（）为流过击穿间隙的电流（二次值），3S为PT开口三角形电压，/（切为间隙保

7、护动作电流，t/oop为间隙保护动作电压。A站2号主变间隙保护整定信息如表1所示，间隙保护的逻辑框图如图3所示。表1A站2号主变间隙保护整定信息定值名称定值间隙过流定值间隙过压定值间隙保护时限100A/1.67A150V(二次值)0.6“图3间隙保护逻辑框图其中S为变压器中性点接地的辅助触点，当变压器中性点接地运行时，S闭合，否则打开。通过逻辑框图可得，变压器中性点不接地是间隙保护可以出口跳闸的必要条件。2.2断相故障分析断相故障在电网运行中较为少见，与接地故障不同，属于纵向不対称故障，其分析方法同样采用対称分量法，但冇本质上的不同。纵向

8、不对称电压是串联在断相处，而横向不对称电压是并接在短路点各相与大地Z间。另外，纵向不对称故障采用的是Z,Z22、Z（）（）参数，与横向不对称故障采用的勾、Zy、Zz（）参数意义不同⑶。假定A相