淺析變電站35千伏系統接地故障處理

（新疆天富能源股份有限公司電力調度中心，石河子市，832000） 靳錦華

在電力系統中，小電流接地系統接地故障經常發生，線路帶接地運行查找故障點也很常見。由于設備長時間運行，運行環境惡劣，會造成線路和設備絕緣等級降低，長時間接地運行會引起設備二次故障的發生，甚至引起線路發生相間故障的可能，所以當線路發生接地時，運維人員快速找出故障點、調度人員及時做出方式調整尤為重要。這樣可以避免長時間接地引起設備故障，造成故障的升級和擴大。

2019年4月20日，石河子某110kV無人值守變電站，發生35kV 系統接地因維操隊人員檢查不及時，某水電操作延誤，調度人員方式調整滯后等原因造成某110kV無人值守，變電站35kV母線、#2主變、10kVIII 段母線失壓、水電機組孤網運行。從而引起大面積停電事故，給供電用戶造成嚴重影響。

1 事故概況

1.1 運行方式

事故發生前主網各聯絡線及輸電斷面潮流在合理范圍，電網運行正常。某變電站及水電站主接線圖如圖1所示。

某110kV 變電站母線采取雙母線帶旁母接線方式，共計5 條110kV 輸電線路，一條空充電運行，兩條與220kV主網相聯運行，剩余兩條線路與新疆電網相聯，在熱備用狀態，主網通過220kV 系統與新疆電網相聯；35kV 側單母線分段有3 條出線，35kVI段兩條出線，用戶一線在熱備用，水電廠線與某水電廠相連，35kVII 段用戶二線充電運行；10kV母線分三段運行，#1 主變帶 I、II 段運行，#2 主變帶III段運行，II、III段母聯在熱備用；某水電站四臺發電機組，一臺熱備三臺運行，總裝機容量16MW 兩條35kV輸出通道水電廠線與某110kV變電站35kV側相聯，水電廠一線在熱備用與水電35kV 系統相聯。

圖1 某變電站及某水電廠主接線圖

1.2 事故經過

2019 年 4 月 20 日上午 07:26，調度收到水電集控報：某水電廠35kV 系統接地。07:30，監控中心報：某110kV變電站35kV系統接地。07:45，調度令某水電廠將35kV 水電廠一線送電。08:11，監控中心報：某110kV 變電站#2 主變差動保護、重瓦斯保護動作三側開關跳閘，#1 主變中壓側開關跳閘，10kVIII 段、35kV 系統失壓。08:12 水電集控報：某水電站35kV 水電廠線距離一段保護動作開關跳閘，某水電廠孤網運行。檢查事故后站內情況和保護動作信息發現：2#主變：08:11:03:432 保護啟動:2020毫秒后#2主變過流I段動作，35kV母聯開關拒跳，跳閘線圈燒毀。08:11:03:432:2321,#2 主變過流Ⅱ段動作，#2 主變中壓側開關跳閘。08:11:05:841:22,#2主變比率差動動作，三側開關跳閘。

1#主變：08:11:03:433保護啟動:2016毫秒后,#1主變過流I 段動作，35kV 母聯開關拒跳，跳閘線圈燒毀；08:11:03:433:2317,#1主變過流II段動作，#1主變中壓側開關跳閘，#1主變中壓側母刀至穿墻套管處燒毀。

35kV用戶二線：08:11:03:479保護啟動：19ms后比率差動I段動作；30ms后過流I動作；31毫秒后比率差動Ⅱ段動作；358ms 后過流I 再次動作；經現場檢查，用戶二線開關，A相開關真空泡擊穿，BC相過電壓裝置引線燒斷，且C 相絕緣支柱絕緣子炸裂。間斷電流：0～80ms；320～520ms；700～960ms；1 280～1 800ms；1 880～2 140ms；2 260～2 600ms。

某水電廠：35kV水電廠線08:11:04，距離I段保護動作，故障相為A、B、C 三相，動作電流16.196A，測距0.58km，線路全長8km。

1.3 事故處理

08:29，某水電廠轉熱備，35kV水電廠一線送電正常，站內恢復運行，機組恢復并網，接地消失。08:47，監控中心合上某 110kV 變電站 10kVII、III 段母聯、10kVIII段母線送電正常。08:50，10kVIII段各出線恢復送電，并通知客服中心做好用戶解釋工作。09:00，通知配網急修恢復市區受沖擊所甩負荷。

2 事故原因分析及暴露出來的問題

2.1 事故原因分析

根據設備故障現象、保護裝置動作信息并結合供電公司對設備的檢查結果等，表明相關保護動作均正確?，F以保護動作先后順序具體分析如下：

35kV用戶二線：從故障現象來看，35kV用戶二線發生BC 相相間短路故障后，差動保護動作開關跳閘，保護動作正確。實際上，由于斷路器A 相真空泡擊穿，使得開關未能真正切斷故障電流，持續時間：08.11.03.479～08.11.05.862，從而出現了多次保護動作的信息。

1#主變：由于故障點未隔離，且對于主變來說，屬于區外故障，因此，后備保護動作，第一時限斷開35kV 母聯開關，但母聯開關跳閘線圈燒毀，無法動作，因此達到第二時限定值，主變中壓側開關跳閘，保護動作正確。

2#主變：由于35kV 用戶二線故障一直未能隔離，2#主變在4.514 秒時間內一直流過穿越性故障電流，差動保護理應不動作，但由于長時間流過故障電流，加之2#主變運行年限較長（近20年），使變壓器絕緣能力下降，引起變壓器內部故障，08:11:05:841:22，#2主變比率差動動作，三側開關跳閘。從事故發生后運維單位對變壓器油化驗結果均不合格來看，進一步證明了變壓器內部確實存在異常。由此分析，保護動作正確。

某水電廠35kV水電廠線：由錄波分析，距離一段保護動作，屬于保護越級跳閘。但經過對該線路距離一段保護的線路長度、CT 變比、整定原則等有關參數進行認真復核檢驗后，確認定值整定無誤，不存在人為失誤的問題。通過分析，該保護越級動作，從客觀上存在一定的合理性。具體分析如下：一方面，對于短距離的線路來說，距離保護本身存在一定的失選性，由于該線路未配置光纖差動保護，為了快速切除故障必須投入距離I段保護。

另一方面，對于小電流接地系統，微機保護中的距離保護往往采用簡化的邏輯方式，容易造成距離繼電器的阻抗動作范圍有可能出現一定的偏移，從而造成保護發生誤動的可能。結合此次故障，該線路既屬于小電流接地系統，也符合線路長度較短的特征，由此看來，距離保護越級動作，存在一定合理性。

2.2 事故暴露出來的問題

供電部門對站內設備定期檢修不及時檢修不到位，對長期運行的老設備沒有加大檢修力度；維操隊人員處理事故不及時沒有按照規程規定時間到達事故現場；監控中心報送信息不及時，因監控問題不能將現場情況立即上報值班調度；梯調在接到調度操作指令時不能準時操作，導致某水電廠與系統解列孤網運行；值班調度對發生接地事故未引起足夠重視，未能第一時間聯系監控中心遠方遙控進行分段處理，優先對空充電線路拉路查找。

3 防范措施及建議

要求變電運維單位加強設備巡查力度，按時完成老舊設備定期檢修和設備更換工作，使設備的更新換代趕上電網網架結構的發展。

加強維操隊和監控中心人員事故培訓力度，提高責任心，增強安全意識和事故防范意識，在發生事故時沉著對待，及時將保護動作信息和現場情況匯報調度，加強對設備監視，提高操作速度，加強對無人值守變電站規程的培訓學習。對現場運行方式牢記于心，提高事故處理能力和分析能力，不能憑經驗、憑感覺處理事故，杜絕麻痹大意、提高值班人員工作責任心。事故處理時必須結合站內設備實際情況、接線方式和運行方式，使調度員和監控人員有效識別、控制電網危險點。

4 結語

隨著石河子電網網架結構不斷增強，變電站設備自動化水平提高，變電站趨向無人值守發展，對石河子電網安全、穩定運行提出更高的要求。據調查表明在小電流接地系統中因接地故障引起的滋生故障占85%，因此所有工作人員要以上述事故為戒，自覺落實“消除事故隱患，筑牢安全防線”的指導方針，加強安全事故管理，提高電網運行管理水平，吸取教訓，杜絕此類滋生事故的發生。