110kV主變跳閘情況分析

黨超鋒　郭藝偉

摘 要：110kV線路缺陷和安全隱患的出現對供電質量會產生很大影響，因此，要進行認真排查和整改，避免因線路故障導致主變事件發生。文章對110kV主變跳閘情況產生的原因進行了分析，希望在以后的工作中防止此類故障發生。

關鍵詞：110kV主變跳閘；情況；原因分析

1 事件概況

2013年7月4日早，雷雨天氣，響雷不斷。07時52分110千伏正村變電站正#1主變本體重瓦斯保護動作，主變三側跳閘，所帶正10千伏西母I段失壓，09時05分，合上正10開關，恢復正10千伏西母供電。

正村變停電前負荷33606KW，停電后負荷26402KW，減少負荷7200KW，損失電量4000KWH。

事件發生后，當日市公司出具的正#1主變絕緣油色譜分析報告認為故障性質為“電弧放電兼過熱”。

2 設備基本情況

2.1 正#1主變基本情況

正#1主變自97年投運以來，2011年4月曾大修過，未發現明顯異常，試驗合格。2012年至今因10kV線路故障沖擊而#1主變跳閘有4次（不含此次跳閘），2013年5月，絕緣油試驗合格。該主變近3年來，一直重載，110kV李村變投運后，系統方式優化，情況有所好轉，但隨著負荷增長，在今年7月1日載容比在正常運行方式下為84%。故障前載容比為42%。

2.2 事件前后運行方式和二次保護投入情況

事件前方式：正#1、#2主變運行，110千伏1、2萬正線并列運行送電至正110千伏西母，正110千伏母線并列運行、35千伏母線并列運行，正10千伏母線分列運行。

正#1主變保護定值

處理后方式：正#2主變運行，正#1主變停運，110千伏1、2萬正線并列運行送電至正110千伏西母，正110千伏母線并列運行、35千伏母線并列運行、正10千伏母線并列運行。

2.3 避雷器配置和校驗情況

根據以上避雷器信息，避雷器配置符合站內各等級設備要求。2011年4月，以上避雷器、全站主設備及接地網電阻測試均合格。

3 事件經過

3.1 綜自信號記錄

07時52分，值班人員看到變電站圍墻外有雷電，同時發現正#1主變跳閘。查看綜自后臺，保護動作過程如下：

07：52：54 916ms 10kV正王線保護啟動，52：55 946ms 10kV正王1電流III動作，開關分。52：57 563ms 正王1開關重合閘動作成功。其中07：52：54 923ms至 934ms 正1主變三側后備保護啟動。

07：52：57 606ms 正1主變差動保護啟動，52：58 185ms 正1主變本體重瓦斯動作，242ms正111開關分、248ms正101開關分、291ms正351開關分。

3.2 檢查站內一、二次設備和站外設備情況

站內檢查情況：故障發生后，經巡視發現站內設備無異常，站內設備只有“正111、正351、正101”三個開關跳閘。主變外觀無異常，經油化驗后，結果表明“主變內部發生電弧放電兼過熱的故障”。正王1開關在合位，開關柜及所屬設備無異常。因正10故障前在分位，正101跳閘（帶10kV西母），當時站上所帶10kV線路停電情況為：正10kV西母出線線路5條全停（I正城、正鈺、正王、I正澗、正街）。

110kV及35kV母線PT、1#主變避雷器計數器無動作。

站內二次設備檢查情況：檢查保護裝置綜自后臺事件記錄，正王1開關電流III段動作，開關跳閘，重合閘成功；正1#主變重瓦斯動作，三側跳閘。其他保護裝置無動作情況。

站外設備情況：站外10kV西母所帶正王線（專線用戶）出線，發生1#、4#二處斷線、8#桿一處中邊兩相瓷瓶半幅破碎，值班人員目擊該出線遭到雷擊。

3.3 故障隔離和恢復負荷情況

故障隔離情況：08：46將正#1主變停止運行解除備用做安全措施，正#1主變做試驗。

恢復負荷情況：09：15正10kV西母所有負荷除正王外全部恢復運行。

4 原因分析

正王線保護動作情況分析：正王線遭到雷擊，三相短路，正王線、故障電流（以下均為一次值）實際最大為8748A，故障電流且因雷擊電流消失而逐漸減小，因正王線CT變比75/5較小（負荷小），產生磁飽和，反映最大故障電流為862A，因而根據正王線定值，不滿足速斷定值1500A，滿足過流定值90A，1S，正王1開關保護延時1s正確動作分。后經正王線1.5S重合閘延時，正王1開關重合閘成功。

主變動作情況分析：正王1重合閘43ms后，再次出現故障電流最大值為低壓側24000A（8倍額定）、中壓側2308A（4.9倍額定）、高壓側833A（5.3倍額定）。因不滿足1#主變差動保護定值；故障電流瞬間高峰后逐漸減小不滿足主變后備保護延時動作定值；滿足正王線過流延時1S跳閘定值；故障沒有迅速隔離，故障延時579ms后，主變內部突發較大電弧放電兼過熱的故障，主變重瓦斯動作。

正#1主變三側和10kV線路避雷器配置及接地網電阻都滿足規程要求，因而正#1主變故障跳閘的原因是，主變因10kV線路出線近端遭受超過避雷設計標準的雷擊而受到較大雷擊電壓電流的沖擊，因而主變內部發生電弧放電兼過熱的故障，產生氣體，重瓦斯動作，三側跳閘。

5 防范措施

排查正村變電站站內二次保護設定情況，對定值計算、定值整定、軟硬壓板投退、按規程定期保護試驗情況進行檢查。

全面排查，根據線路短路電流值的大小進行合理的CT變比配置，減少因CT保護用變比較小，達不到速斷值，而影響故障切除時間。

對正2#主變等各站主變的絕緣油進行化驗，進行認真分析，根據結論，制定措施，嚴格落實相關檢修規定。

檢查站內外設備和線路的防雷措施運行情況，現有的防雷設施一定要維護投運到位。

對站內設備接地網電阻進行測試，不合格的給予及時整改。

對正王柜及附屬設備、電纜、線路、避雷設施進行全面試驗和隱患排查。