一起變電所全停事故的探討

邱兆建

阜寧縣供電公司，江蘇 鹽城 224400

0 引言

備自投裝置是保證正常供電，但在變電站備自投裝置正確動作，導致整個電力系統停電，也造成對故障點的反復沖擊。針對這種現象，聯系網站的運作方式，我把所有的解決方案，并詳細分析。該地區的這一操作模式，我們可以舉一反三，落實相關措施，避免類似事故的發生。

事故案例：2010年9月23日，某變點所在110kV的II段母線壓變避雷器上因為雷擊發生了永久性故障，由于進線開關和自動切換裝置的正常工作，造成故障點四次沖擊，并擴大停電，造成灣頭的變電站停電事故。

1 現場情況

1.1 運方說明

該變電所當時的運行方式為兩條進線分別供兩變電所，一內橋的典型的內橋接線方式，主供線路分別為：由777開關和779開關。

1LH、2LH為備自投裝置的電流回路接入位置，3LH、4LH分別為1號主變、2號主變差動裝置高壓側電流回路接入位置。5LH、6LH分別為1號主變、2號主變差動裝置低壓側電流回路接入位置。顯而易見，該主變保護接線采用的是小差接線方式。

該變電所全停事故前的運方是，變電所由2條進線分別供電，110kVⅠ、Ⅱ段母線分列運行，110kV分段710開關、10kV分段110開關處于熱備用狀態，同時，110kV備自投投入運行，滿足橋自投充電邏輯，充電狀態良好。

1.2 相關裝置定值

1）110kV側：（1）備自投裝置相關定值：3.5s跳故障開關，4.5s合備用開關（裝置型號為：RCS-9652II）；（2）110kV分段710開關裝置相關定值：未投短充和長充保護（裝置型號為：RCS-9631AII）；

2）777開關電源廣陵變側相關定值：距離、零序I段時間0s；重合閘時間1.5s；

3）779開關橫溝變側相關定值：距離、零序I段時間0s；重合閘時間1.5s。

1.3 故障情況和動作過程

故障地點：110kVⅡ段母線壓變避雷器，為雷擊故障擊穿。

動作1：由于本所采用小差方式，故障范圍不在主變差動范圍內，首先由779開關（電源側），距離Ⅰ段保護、零序Ⅰ段保護動作，動作時間為25（ms）。此故障可以確定為永久性的故障，1.558（s）重合不成，1.607（s）動作，線路再次失電。

動作2：故障切除后，進線779無壓無流，無閉鎖相關條件，同時，進線777有壓，滿足了備自投的相關動作條件，備自投可靠地動作，3.5（s）后跳779開關，4.5（s）合母聯710開關。

動作3：由于710開關合上，故障仍然存在，同時710開關并未投入短充保護。此時，一條線路供兩變電所的運行方式，造成對線路的故障點重復沖擊， 777開關動作，27（ms）跳開777開關，因為確定了永久性的故障，777重合不成，再跳，線路再次失電，造成全變電所的失電。

2 現場情況分析

事故發生后，由于故障定位在所在母線上，不是在差動保護范圍，同時備自投裝置動作，造成多個故障點的反復沖擊，使該站失去電源，擴大了故障范圍。

從動作的過程中進行如下的具體分析，事故主要方面原因有3點：1）電流回路安裝接線位置覆蓋不夠全面，這也是小差保護的不足，造成了差動保護存在死區。不僅是針對這次的故障點，110kV母線均不在覆蓋范圍。同時，由于110kV線路考慮動作靈敏度，根據系統的運行規程方面的要求，保護Ⅰ段的保護的范圍必須包括至電源側的主變的內部，所以由電源側的帶保護延伸的線路開關保護動作；2）本變電所的保護沒有根據實際供電和現場接線情況，集備自投邏輯，采用的是對備自投邏輯，故障未能存備自投，因動作成功，710開關被合上，故障點存在，引起再次沖擊；3）備自投動作后，如果710的保護作用，可使一部分供應，避免所有的電力損失情況。

3 措施和對策

初步分析原因，秉承嚴謹，一絲不茍，學習態度，對每一個項目，分析其可行性和優點和缺點，首先考慮母聯保護的投入。

優點是：從理想的考慮，如果備自投動作后，如果710保護動作，可以保留1號主變的供電。

缺點：由于110kV母聯保護的長充保護為0.6s，因此即使保護在投入位置，現場動作的情況仍然將一樣。考慮其短充保護的正確投入。（短充保護邏輯為710開關從分至合后200ms以內動作）但此時牽涉兩個問題：（1）一般只在要進行母線充電的時候才要求投入短充電保護，而在正常運行的情況下，因為要考慮到變壓器的勵磁涌流方面的影響，母聯保護一般放時間0.2S以上，此時，考慮到短充電需要經間斷角進行閉鎖（大多數的保護軟件沒有此項功能），要避免這方面問題，還需要解決更多方面的問題；（2）當投入710短充保護，故障點發生在110kV母線上，此時，供電側的開關的Ⅰ段保護與母聯的保護要求的都是瞬時性動作，形成了保護互相排斥，并不能保證母聯的保護能夠正確的動作。

結論：綜上兩點，投入母聯短充保護是不可取的，也不能完全根本解決故障擴大化的問題。

1）本次事故的源頭，就是因為保護范圍的不夠全面。因此，我們考慮第二種方法，就是最簡單直接的方法就是將差動從小差方式改為大差方式；

2）針對這一現象，我們考慮采用第3種方法：自動改變邏輯，判斷形勢，備自投能夠鎖定，避免710開關合上，造成故障再次沖擊。這是通過使用兩組三相電流閉鎖的手段，獲取備自投裝置，當情況閉鎖備自投裝置。這樣，799開關電源側在存在永久性的故障情況下，在第二次被跳開的情況下，因為邏輯回路的閉鎖，備自投就不會合上710開關，保證了1臺主變的供電。

4 結論

對于110kV變電站，這樣的連接方式是普遍被人們采用的。通過分析，相關結論已提交專職作為參考，需要進行進一步的備自投和相關閉鎖回路的驗證，保證保護的正確動作，以便解決110kV母線故障死區的問題。

[1]國家電力調度通信中心.繼電保護培訓教材[M].北京：中國電力出版社，2009.

[2]電力系統繼電保護實用技術問答[M].北京：中國電力出版社，2000.