淺述一起110kV變電站10kV斷路器拒動引發的事故分析

莫冬清

摘 要：關于某110kV變電站10kV側Ⅰ段母線出現事故，究其原因是母線短路引起的開關拒動事故，造成10kV高壓室部分屏柜不同程度損壞。為查找事故產生的原因，需對站內設備進行檢查。因此10kV間隔的斷路器拒動是造成此次事故的直接影響因素。

關鍵詞：110kV變電站；斷路器拒動；事故分析

中圖分類號：TM63 文獻標志碼：A

1 事故的發生及概述

1.1 本次事故涉及的一次主接線圖

某110kV變電站于2013年建成，本期有1臺2MkVA主變，兩條110kV線路，主變高、中、低壓側均有開關、刀閘，110kV、35kV為單母線不分段，10kV為單母線分段運行。故障前，110kV城障線帶全站負荷，35kV側的4條線路均運行，10kV足保線、那崇線運行負荷約為3000kW。某110kV變電站一次設備簡圖，如圖1所示。

1.2 事故發生概述

近年11月某日2時14分，某110kV變電站接于10kV側Ⅰ段母線上發生短路，電腦監控告警顯示：主保護間隔1差動保護動作，低后備保護間隔1過流1段、過流2段動作。故障持續512ms，并引起某220kV變電站斷路器跳閘，其主要原因是斷路器拒動導致事故擴大，造成10kV足保線904間隔、站用變0953間隔、10kV主變低壓側901間隔、那崇線905間隔、母聯柜900間隔、電容器903間隔等6面開關柜及附屬設備不同程度損壞，其中10kV足保線904間隔損毀最嚴重，有起火和爆炸痕跡。

2 事故原因分析

2.1 10kV側開關拒動檢查

檢修人員對站內主變解除備用做好安全措施后，對各10kV出線柜的保護回路、控制回路進行檢查和試驗。該站主變保護采用許繼WBH-810系列，檢查主變出口跳閘定值正確，差動保護能正確動作，后臺信號正常，110kV、35kV側各開關都能正確跳閘。10kV出線柜廠家是采用成都某廠的WDR-831A、WXH-832A型保護裝置，按保護回路與操作回路不分開的原理進行設計生產，使用LW39-16B-6AC-33X/3型轉換開關。經檢查廠家屏柜原理圖和接線，發現轉換開關未將就地轉為遠方方式，會出現保護動作了，但開關仍拒動的現象。開關的控制回路如圖2所示，正常情況下（以10kV足保線904開關為例說明），904開關的跳閘線133接于1n405端子，137接于1n404端子，904開關的跳閘線與跳閘保護出口壓板1LP1串接后經123線接1n411端子，再接入904開關的跳閘回路。當904開關處于就地合位，904開關的遙合繼電器（YHJ）處于斷開位置。雖然主變差動保護動作時發出了跳904開關的跳閘命令，由于轉換開關的3-4觸點無+KM接入，造成遙合繼電器（YHJ）、跳閘繼電器（BTJ）處于斷開位置導致跳閘回路無法接通，最終致使904開關無法跳開。

針對廠家提供的接線不夠嚴謹問題，需根據實際使用情況對本站使用的成都某廠的WDR-831A、WXH-832A型保護裝置的10面10kV出線屏柜的控制回路進行整改，將SAH轉換開關的觸點3、4與觸點1、2分別并接（見圖3的小虛線框，即，需把遠方的分閘線另短接到就地的分閘線），改接后，經保護模擬試驗，保護動作正確、可靠，10kV側各斷路器都能正確跳閘。

2.2 事故分析結論

最初，站內10kV側足保線A相母線套管絕緣擊穿放電，造成相間短路，雖然低后備保護動作、主變差動動作，跳開主變三側開關，但904開關拒動導致保護動作越級跳閘，全站失壓。造成本次開關拒動的原因是生產廠家設計缺陷，SAH轉換開關在就地運行方式時，遠方控制回路無+KM電源給跳閘回路，以至保護動作而開關拒動的現象，因此，904開關控制回路存在就地與遠方接線的不嚴謹是導致此次10kV斷路器拒動引起全網失壓的根本原因。

3 事故處理總結

3.1 本次事故處理的教訓

（1）此次事件發生主變跳閘、全站失壓等多種情況，發生得突然，處理有一定難度，雖然當值值班人員采取應急措施，及時操作設備，及時撲滅煙火，但仍然顯得緊張和不果斷。因此，要求多組織人員進行全站反事故演練，運行值班人員處理事故過程要沉著冷靜，不應慌亂，能迅速且正確地進行各項操作。

（2）知識儲備和事故處理經驗不足，運行人員要不斷加強學習，增強事故分析、判斷能力，多與調度和上級部門溝通，匯報時要準確、謹慎，爭取縮短設備恢復運行的時間。

（3）對設備巡視檢查工作責任心不強，特別是對設備在運行中的異常、缺陷沒有做到及時發現。該站四面環山，地處環境比較潮濕，平時以電源轉換居多，事故發生前兩天因其他站設備檢修而轉移負荷，站內兩條10kV線路才承擔少量負荷，其中足保線約有2000kW負荷，由于10kV側設備閑置時間較長，導致設備絕緣強度下降，設備通電帶負荷后，在高電壓作用下，帶電設備會產生局部放電，絕緣擊穿而引發事故。

3.2 注意事項

某110kV變電站自某年5月投運至事故發生，一直未能發現10kV側各屏柜開關的控制回路與保護回路接線問題，暴露以下問題：

（1）裝調試未按有關規程規定的檢驗項目實施。《繼電保護及電網安全自動裝置檢驗條例》明確規定：所有繼電保護裝置、電網安全自動裝置及其回路接線，須按要求進行檢驗，以確定裝置元件是否良好，回路接線、定值及特性等是否正確；除此之外，還應將保護裝置及重合閘裝置接到實際的斷路器回路進行必要的跳、合閘試驗，以檢驗各有關跳合閘回路、防跳回路、重合閘停用回路及氣壓閉鎖回路動作的正確性，每相的電流、電壓及斷路器跳合閘回路的相別是否一致。此次事故的直接原因是對該變電站未嚴格執行檢驗步驟，沒有進行整組傳動試驗以檢查跳閘回路接線的正確性，同時，受限于缺少現場檢驗設備和檢驗經驗不足。

（2）驗收把關不嚴，項目驗收不全。根據規定，繼電保護和安全自動裝置均應在檢驗和整定完畢，并經上級主管部門組織的驗收合格后，才能正式投運。但該站存在工程驗收過程中的不嚴謹，特別是10kV側各條出線未接有負荷的情況下，未能檢驗各有關跳合閘回路、防跳回路、重合閘回路及電壓閉鎖回路動作的正確性，使得保護裝置控制回路存在的不足未能得到糾正。

（3）繼電保護裝置的整定值不配合，出現越級跳閘，引起全網失壓。

結語

電力設備和電力系統，在運行中常常會發生各種異常現象或事故。熟悉電氣設備事故處理的方法是對運行人員的基本要求，也是保證設備和電網安全的保障。運行人員要經常分析各類事件，對事故處理方法有正確的認識，科學正確迅速地進行事故處理，提高事故處理的效率，保證電網安全穩定長期運行。

參考文獻

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