一起主變35kV側(cè)斷路器跳閘分析及處理

楊立中

摘要：通過(guò)雁北地區(qū)一座220kV變電站發(fā)生的主變35kV側(cè)斷路器跳閘故障案例，對(duì)故障進(jìn)行了詳細(xì)分析，推測(cè)了導(dǎo)致斷路器跳閘的原因，確定了缺陷類(lèi)型及嚴(yán)重程度，對(duì)缺陷進(jìn)行了初步定位分析與缺陷處理。總結(jié)了運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，并提出了防范措施，其或?qū)⒊梢院蟊苊馐鹿实摹扒败?chē)之鑒”。

Abstract： Through a tripping fault case of a 35 kV side breaker in a 220 kV transformer substation in an area， the fault is analyzed in detail. The cause of the tripping of the circuit breaker is inferred， the type and severity of the fault are determined， and the defect is initially located. Analysis and defect handling. Summarizes the operating experience and proposes preventive measures， which may or may prevent future accidents from becoming a "learned from the past".

關(guān)鍵詞：斷路器；跳閘；分析；處理

Key words： circuit breaker；trip；analysis；processing

中圖分類(lèi)號(hào)：TM561 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2018）27-0233-02

0 引言

現(xiàn)以220kV甲站2號(hào)主變35kV側(cè)斷路器故障診斷為例來(lái)分析了故障的原因，并提出了防范措施。

1 故障前運(yùn)行方式

220kV甲站1、2號(hào)主變高、中壓側(cè)并列運(yùn)行，低壓側(cè)分列運(yùn)行，1號(hào)主變高、中壓側(cè)中性點(diǎn)接地運(yùn)行。

35kVⅠ、Ⅱ母分列運(yùn)行，分段300斷路器熱備用，備投裝置退出運(yùn)行。

35kVⅠ母：1號(hào)電容器351（熱備用）、3號(hào)電容器353（熱備用）、5號(hào)電容器355（熱備用）、1號(hào)站變357、木陽(yáng)線(xiàn)359、木選Ⅰ線(xiàn)365、木園Ⅰ線(xiàn)361（待用）、木洗線(xiàn)363（待用）、向永線(xiàn)367（待用）。

35kVⅡ母：2號(hào)電容器352（熱備用）、4號(hào)電容器354（熱備用）、6號(hào)電容器356（熱備用）、2號(hào)站變358、木宇線(xiàn)360（充電）、木工線(xiàn)364（15000kW）、木特線(xiàn)368（0kW）；木選Ⅱ線(xiàn)362（待用）、木能線(xiàn)366（待用）。

站用電Ⅰ、Ⅱ段聯(lián)絡(luò)運(yùn)行，站用電互投裝置（ATS）運(yùn)行方式為F4模式（2號(hào)站用變優(yōu)先供電、1號(hào)站用變備用）。

2 異常情況

2.1 設(shè)備基本情況（表1）

2.2 保護(hù)動(dòng)作情況

2018年3月3日13時(shí)32分28秒439毫秒，35kV木宇線(xiàn)360斷路器速斷保護(hù)0秒動(dòng)作跳360斷路器。

2018年3月3日13時(shí)32分28秒900毫秒，220kV甲站2#主變RCS-978E保護(hù)、PST-1200B保護(hù)低后備保護(hù)動(dòng)作跳302開(kāi)關(guān)。故障錄波器錄波正確、完整。

2.3 上次檢修、巡視情況

2017年6月12日35kVⅡ母停電，對(duì)電流互感器接線(xiàn)母排絕緣包封不徹底，與第一個(gè)傘裙放電放電異音進(jìn)行消缺，消缺后對(duì)35kVⅡ母施加8.5萬(wàn)伏電壓耐壓試驗(yàn)正常，送電后超聲檢測(cè)7dB無(wú)異常。（正常15dB以下）。

6月28日配合220kV隔離開(kāi)關(guān)大修，2號(hào)主變及三側(cè)斷路器停電，送電操作過(guò)程中在合上302-2隔離開(kāi)關(guān)后，運(yùn)維人員對(duì)合閘情況進(jìn)行檢查合閘到位，送電后對(duì)302開(kāi)關(guān)柜內(nèi)設(shè)備紅外檢測(cè)無(wú)異常（電流130A），6月29日再次巡視檢測(cè)、未發(fā)現(xiàn)302開(kāi)關(guān)柜內(nèi)有放電異音，紅外檢測(cè)正常。

2.4 設(shè)備檢查情況

14時(shí)10分事故搶修組到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后對(duì)一、二次設(shè)備進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)2號(hào)主變35kV302開(kāi)關(guān)柜柜內(nèi)302-2隔離開(kāi)關(guān)A、C相觸頭放電燒傷、A、C相穿柜套管絕緣擊穿與母線(xiàn)放電燒傷；35kVII母避雷器A相動(dòng)作2次、B相未動(dòng)作、C相動(dòng)作1次；2號(hào)主變35kV側(cè)避雷器A相未動(dòng)作、B相動(dòng)作1次、C相動(dòng)作1次，A套保護(hù)裝置（RCS978E）故障采樣電流A相8340A、B相8610A、C相8430A，B套保護(hù)裝置（PST1202B）故障采樣電流A相7680A、B相8490A、C相9660A，達(dá)到主變低后備復(fù)壓過(guò)流I段3990A定值，保護(hù)動(dòng)作跳302開(kāi)關(guān)。

35kV木宇線(xiàn)全長(zhǎng)8.94KM，1-9#、44-52#桿裝有避雷線(xiàn)，雷電定位系統(tǒng)顯示35kV木宇線(xiàn)周邊共出現(xiàn)4次雷電波，最大電流42.3kA，最小電流14.9kA，3、4、10日三次進(jìn)行查線(xiàn)均未找到雷擊點(diǎn)，木宇線(xiàn)360開(kāi)關(guān)柜出線(xiàn)避雷器A相動(dòng)作3次、B相動(dòng)作3次、C相動(dòng)作2次，故障電流A相5691A，B相4515A，C相3447A，A相電流達(dá)到速斷保護(hù)定值5040A，保護(hù)動(dòng)作跳360開(kāi)關(guān)。

綜合分析7月3日朔州地區(qū)局部伴有雷暴大風(fēng)、冰雹、短時(shí)強(qiáng)降水等強(qiáng)對(duì)流天氣，在6月28日配合220kV隔離開(kāi)關(guān)大修后，302-2隔離開(kāi)關(guān)合閘后檢查合閘已到位，當(dāng)區(qū)外35kV木宇線(xiàn)雷擊發(fā)生三相短路故障時(shí)，由于302-2隔離開(kāi)關(guān)靜觸頭觸指彈簧疲勞夾緊力不足造成A、C相隔離開(kāi)關(guān)觸頭放電燒傷。A、C相母線(xiàn)穿柜套管絕緣擊穿，主變后備保護(hù)動(dòng)作造成35kVⅡ母失壓。

2.5 保護(hù)裝置動(dòng)作情況

2.5.1 35kV木宇線(xiàn)360斷路器三相短路故障

2018年3月3日13時(shí)32分28秒439毫秒，35kV木宇線(xiàn)360斷路器速斷保護(hù)動(dòng)作，故障一次電流A相5691A、B相4515A、C相3447A。A相電流達(dá)速斷保護(hù)定值16.8A（一次值5040A），保護(hù)動(dòng)作出口，69ms后360斷路器跳位動(dòng)作。

2.5.2 甲站2#變低后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)限的說(shuō)明

甲站2#變低壓側(cè)后備復(fù)壓過(guò)流I段保護(hù)動(dòng)作時(shí)限（0.9S）與35kV出線(xiàn)木工線(xiàn)過(guò)流II段保護(hù)動(dòng)作時(shí)限（0.6S）配合整定。整定原則為：①甲站主變35kV出線(xiàn)中，35kV木工線(xiàn)線(xiàn)路較短（5.19公里），配置常規(guī)保護(hù)，過(guò)流I段按躲線(xiàn)路末端故障整定，整定值較大，2#變低后備復(fù)壓過(guò)流I段在保證甲站35kV母線(xiàn)故障靈敏度后無(wú)法與木工線(xiàn)過(guò)流I段定值配合，只能與木工線(xiàn)過(guò)流II段定值配合。②由于35kV木工線(xiàn)帶朔平井工礦副井35kV變電站，副井35kV母線(xiàn)上又串帶35kV朔平井工礦主井變電站，因而35kV木工線(xiàn)過(guò)流II段保護(hù)動(dòng)作時(shí)限達(dá)0.6S，2#變低壓側(cè)后備復(fù)壓過(guò)流I段與木工線(xiàn)過(guò)流II段配合后動(dòng)作時(shí)限為0.9S。③木工線(xiàn)帶煤礦高危用戶(hù)，如果為了縮短主變動(dòng)作時(shí)間犧牲木工線(xiàn)保護(hù)選擇性，將造成井工礦內(nèi)部分設(shè)備發(fā)生故障木工線(xiàn)越級(jí)跳閘，擴(kuò)大停電范圍。

3 處理過(guò)程

檢修公司工作人員對(duì)燒損母線(xiàn)進(jìn)行更換12米、穿柜套管6只，4日3時(shí)20分搶修工作結(jié)束，對(duì)35kVⅡ母高壓試驗(yàn)合格，對(duì)電流互感器進(jìn)行試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)電流互感器絕緣降低，沿面放電嚴(yán)重，302-2隔離開(kāi)關(guān)額定電流2500A，庫(kù)存?zhèn)浼?600A，無(wú)法進(jìn)行更換，將302-2隔離開(kāi)關(guān)、電流互感器與母線(xiàn)解引后，4時(shí)35分，母線(xiàn)恢復(fù)運(yùn)行。

4 暴露問(wèn)題

①由于GN27型隔離開(kāi)關(guān)運(yùn)行年限長(zhǎng)達(dá)10年，缺乏彈簧疲勞夾緊力不足有效檢測(cè)方法，未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)靜觸頭彈簧疲勞夾緊力不足隱避性缺陷。②運(yùn)行維護(hù)不到位，在日常巡視和專(zhuān)業(yè)化巡視時(shí)未能及時(shí)開(kāi)展輸電線(xiàn)路桿塔接地電阻測(cè)量。③母線(xiàn)包封材料老化，絕緣性能降低。④主變低后備保護(hù)定值時(shí)限0.9S，未能及時(shí)切除母線(xiàn)近區(qū)短路故障。

5 防范及整改措施

①加強(qiáng)GN27型隔離開(kāi)關(guān)運(yùn)行巡視、檢修工作，特別關(guān)注合閘到位情況，結(jié)合停電做好接觸電阻檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)彈簧疲勞夾緊力不足的及時(shí)進(jìn)行更換。②加強(qiáng)對(duì)帶電檢測(cè)手段的學(xué)習(xí)和應(yīng)用。扎實(shí)開(kāi)展暫態(tài)地電壓測(cè)試、超高頻等檢測(cè)手段培訓(xùn)。做好檢測(cè)數(shù)據(jù)橫向、縱向比對(duì)分析等工作。③為保證本側(cè)母線(xiàn)故障有靈敏度，經(jīng)中調(diào)保護(hù)處同意后，合理調(diào)整主變低壓側(cè)后備保護(hù)定值，后備跳本側(cè)開(kāi)關(guān)動(dòng)作時(shí)間低壓側(cè)改為0.3秒，以確保在發(fā)生變壓器出口短路時(shí)，能快速可靠地切除故障。

參考文獻(xiàn)：

[1]王林，翟中牛.變壓器后備保護(hù)的探討[J].電力學(xué)報(bào).

[2]劉楓，荊秋鋒，鄺石.主變壓器中壓側(cè)后備保護(hù)改進(jìn)設(shè)計(jì)[J]. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化.

[3]韓堅(jiān).主變跳閘事故原因分析及處理[J].電工技術(shù).