母線失壓事故分析及母差保護動作跳閘事故分析

翟文君，孔令順，張娜娜

河南省電力公司檢修公司，河南濟源 459000

1 母線失壓事故分析

1.1 母線失壓的原因

1）誤操作或操作時設備損壞，導致母線故障；

2）母線及連接設備的絕緣子發生污閃事故，造成母線短路；

3）運行中母線及連接設備絕緣損壞，使母線保護或電源進線保護動作跳閘；

4）線路上發生故障，線路保護拒動或斷路器拒跳，造成越級跳閘；

5）母線保護誤動作。

1.2 母線失壓的故障判斷

1）判斷的依據：保護動作情況及斷路器跳閘情況，儀表指示，對站內設備檢查的結果、站內有無操作和工作等；

2）判斷方法。母差保護的保護范圍為：各母差電流互感器以內的所有設備。因此，母差保護動作使一段母線上的各分路及母聯斷路器跳閘，一般為母線及連接設備故障；

3）事故影響范圍。500kV 部分主接線為3/2 接線，220kV各線路多為聯絡線。因此，各種情況下的事故影響范圍判斷、分析如下：

（1）母差保護動作，500kV 各邊斷路器跳閘，500kV 某一段母線失壓，一般不會導致中壓側(220kV 側)、低壓側失壓，并且不會影響站用電；

（2）500kV 線路故障，保護裝置動作，中斷路器跳閘而邊斷路器拒分時，斷路器失靈保護動作使500kV 各邊斷路器跳閘，500kV 任一段母線失壓，一般不會導致中壓側、低壓側失壓，并且不會影響站用電；

（3）500kV 線路故障，保護裝置動作，邊斷路器跳閘而中斷路器拒分時，斷路器失靈保護動作使同串的另一邊斷路器跳閘，影響同串另一條線路的運行。500kV 任一段母線均不會失壓，一般不會導致中壓側、低壓側失壓，并且也不會影響站用電；

（4）500kV 線路故障，保護裝置動作，邊斷路器跳閘而中斷路器拒分時，斷路器失靈保護動作使同串的另一邊斷路器跳閘，影響同串主變壓器的運行，使其他運行主變壓器可能過載。500kV 任一段母線均不會失壓，一般不會導致中壓側失壓，導致低壓側失壓，并且會影響站用電；

（5）主變壓器保護裝置動作，中斷路器跳閘而邊斷路器拒分時，斷路器失靈保護動作使500kV 各邊斷路器跳閘，500kV一段母線失壓，導致低壓側母線失壓，會影響站用電。其他運行主變壓器可能過載；

（6）主變壓器保護裝置動作，邊斷路器跳閘而中斷路器拒分時，斷路器失靈保護動作使同串的另一邊斷路器跳閘，影響同串另一條線路的運行，500kV 任一段母線均不會失壓。主變壓器保護裝置動作導致低壓側母線失壓，會影響站用電，其他運行主變壓器可能過載。

2 500kV 母差保護動作跳閘事故分析

2.1 故障情況

某日15：25，HJ 變電站在進行QHI 回線由檢修轉熱備用的操作，操作至推上50311 隔離開關時，在50311 隔離開關動、靜觸頭即將接觸時，發出異常聲響，500kV I 母母差保護動作，500kV I 母各邊斷路器跳閘。同時，QHI 回線分相高頻距離保護、光纖電流差動保護有動作信號。

值班人員對50311 隔離開關及500kV I 母所有設備進行檢查，確認沒有影響500kVI 母恢復送電因素后，向網調值班調度員匯報。

按網調調度員命令，拉開50311 隔離開關，然后用另一串的5051 斷路器對500kV I 母充電后，母線恢復運行。5051 斷路器合上約半分鐘后，500kV I 母母差保護再次動作，5051斷路器三相跳閘。同時HH 線兩套線路保護動作，第五串的中斷路器5052B 相跳閘后重合成功。

500kVI 母母差保護再次動作跳閘，是在合5051 斷路器之后發生的，判斷5051 斷路器罐體內部很可能有故障發生。

第二天4：20，合上500kV I 母第六串邊斷路器5061 對I母充電正常。4：31，500kV I 母送電結束。

2.2 第一次母差保護動作跳閘故障分析

1）母差保護動作情況：兩套母差保護均動作，保護裝置判斷故障類別為I 母B 相接地故障。

2）QHI 回線路保護動作情況

（1）分相高頻距離保護：縱聯距離保護動作時間為45ms；距離保護I 段保護動作時間為38ms；保護裝置判斷故障類別為B 相故障；

（2）光纖縱差保護裝置：光纖縱差保護動作，保護裝置判斷故障類別為B 相故障。

根據保護動作情況及錄波報告分析，5032 斷路器未合閘，在操作50311 隔離開關時，500kV I 母母差保護動作，故障電流明顯。

根據故障錄波圖和保護動作情況分析，保護動作正確。母差保護和線路保護同時動作，判斷故障點應該位于5031 斷路器罐體以內的兩組電流互感器之間。因為故障前503l 斷路器在分閘位置，由此可以判斷為5031 斷路器與母線側電流互感器之間故障。如果是5031 罐體內部故障，則500kV I 母母差保護和QH I 回線線路保護都屬于正確動作。

2.3 第二次母差保護動作跳閘故障分析

500kV I 母母差保護第二次動作，發生在事故處理的操作中。

1）母差保護動作情況

兩套母差保護均動作，保護裝置判斷故障類別為I 母B 相接地故障。

2）HH 線保護動作情況

（1）第一套保護裝置：工頻變化量阻抗保護動作時間為9ms；B 相出口；電流差動保護動作時間為12ms；B 相出口；距離保護I 段保護動作時間為23ms；B 相出口。故障測距結果：0.09km；

（2）第二套保護裝置：光纖縱差保護動作時間為19ms；保護裝置判斷故障類別為B 相故障；接地距離保護I 段保護動作時間為17ms；B 相出口。故障測距結果：0.2km。

根據故障錄波圖和保護動作情況分析，保護動作正確。500kV I 母母差保護動作，故障點應該在母差保護范圍之內。

母差保護和線路保護同時動作，線路保護裝置故障測距為B 相接地0.09km，證明故障點就在站內。判斷故障點應該位于5051 斷路器罐體以內的兩組電流互感器之間。如果是5051 罐體內部故障，則500kV I 母母差保護和HH 線線路保護都屬于正確動作。

第5 串的中斷路器5052B 相跳閘后重合成功的原因：500kV I 母母差保護動作，該串邊斷路器5051 跳閘以后，已經將故障點隔離。據此分析，故障點應在5051 罐體以內的斷路器斷口至母線側電流互感器之間的氣室內。

經專業人員現場檢查，在5051 斷路器機構儲氣管對地有放電痕跡，斷路器機構泄壓。初步判斷故障點在斷路器罐體內部。

2.4 解體檢查結果

1）對5031 斷路器進行了解體檢查，發現(B 相)罐體內部均壓罩與外殼間發生擊穿。分析認為，是局部電場畸變，導致均壓罩與外殼間發生擊穿；

2）對5051(B 相)解體檢查結果顯示：5051 斷路器(B 相)第4 串合閘電阻炸碎，合閘電阻端部均壓罩存在明顯的電弧放電痕跡。

分析認為，5051(B 相)罐體下部殼內表面存在異物導致第4 串合閘電阻端部均壓罩對罐體放電。初始由于一串電阻的限流，使得放電(短路)電流在4 000A ～5 000A 間，在不到10ms 的時間內，造成通串合閘電阻爆炸，從而導致直接對地放電，接地短路電流達到約20kA。

3 結論

母線失壓故障產生的原因很多，要認真總結分析。變電站值班人員要按照值班規定對設備進行日常巡視，發現問題及時解決，對突發故障，要按應急預案冷靜處理，確保設備安全運行。

[1]李凡青.母線失壓事故分析及處理[J].中小企業科技，2010(8).