500kV變電站母差保護動作的事故分析

邢睿

摘要：母線是電力系統(tǒng)的重要設(shè)備，快速切除母線故障有利于系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。母差保護動作后，快速查找并隔離故障點以便對被切除母線上的連接元件恢復(fù)運行是至關(guān)重要的。

關(guān)鍵詞：500kv;變電站;母差保護;事故分析

本文對某500 kV變電站35 kV母差保護動作的原因進行分析，詳細闡述了整個事件的經(jīng)過、原因查找分析及應(yīng)對措施，分析了在單相接地故障情況下，母線差動保護范圍內(nèi)母差是如何正確動作的。通過對該500 kV變電站母差保護動作實例的分析，加強電網(wǎng)建設(shè)、加強對設(shè)備的管理和維護，減少停電事故，從而保證電網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定可靠地運行。

1 事故前電網(wǎng)運行方式

某500 kV變電站故障前運行方式如圖1所示。

（1）500 kV系統(tǒng)：

雙母線帶旁路母線接線，兩組母線并列運行，母聯(lián)2800在合位。

（2）110 kV系統(tǒng)：

雙母線帶旁路母線接線，兩組母線分列運行，母聯(lián)400在分位。

（3）35 kV系統(tǒng)：

Ⅰ主變低壓側(cè)301開關(guān)帶Ⅰ段母線所有負荷（303、304、305、306、307開關(guān)運行）;Ⅱ主變低壓側(cè)302開關(guān)帶Ⅱ段母線所有負荷，母聯(lián)300在分位。

2 故障時保護動作情況

2013年4月29日16時41分11秒，500 kV某變電站35 kV母線保護Ⅰ母差動保護動作，故障相別C相，啟動至出口時間28.3 ms，跳開35 kV Ⅰ段母線所有開關(guān)。

同時，35 kV建材304開關(guān)保護電流Ⅰ段（4500 A，0秒）動作跳閘，故障相別B相。

主變故障錄波器動作，記錄故障時的35 kV Ⅰ段電壓和Ⅰ主變低壓側(cè)301開關(guān)電流變化情況。16時42分49秒，35 kV Ⅰ段B相二次電壓降低約為0 V，A、C相二次電壓升高至100 V，零序電壓約為100 V。16時48分39秒，301開關(guān)B、C相電流驟增，B相19.37 A（一次電流5811 A），C相18.67 A（一次電流5601 A），故障電流持續(xù)時間約85 ms。（錄波器時鐘比實際時鐘快約7分30秒），如圖2所示。

3 故障原因及保護動作行為分析

通過對故障錄波器和35 kV母差保護故障報告進行分析得出以下結(jié)論：

（1）16時35分35秒，即35 kV母差保護動作前5分43秒，35 kV Ⅰ段出線B相發(fā)生接地;

（2）16時41分11秒，35 kV母差保護Ⅰ母差動保護動作。故障報告顯示為301間隔BC相有較大的短路電流，304間隔僅B相有故障電流且與301間隔B相電流幅值相等方向相反，說明B相故障點在母差保護范圍以外。同時，304開關(guān)保護電流Ⅰ段動作跳閘，故障相別為B相，由此判定B相故障點在304線路上。

因35 kV母差保護故障報告中，只有301間隔C相有較大的故障電流，其他各支路C相未發(fā)現(xiàn)有故障電流，Ⅰ母差動和大差回路只顯示C相有差流，母差保護報告顯示為Ⅰ母C相差動保護動作。由此判定C相故障點在母差保護范圍內(nèi)，故障點在母線或電流回路未接入母線保護的所用變上。

通過對一次設(shè)備進行檢查發(fā)現(xiàn)，#1所用變C相接線樁頭有明顯放電痕跡，所用變C相高壓熔絲熔斷，所用變小車開關(guān)C相負荷側(cè)柱頭明顯燒黑。可確定故障過程為：因4月29日下午暴雨大風(fēng)天氣導(dǎo)致304線路發(fā)生B相接地，由于B相接地A、C相對地電壓升高，引起所用變C相樁頭絕緣破環(huán)（#1所用變曾發(fā)生絕緣問題，已修復(fù)），造成BC相接地短路。B相故障電流5811 A大于304開關(guān)保護電流Ⅰ段（4500 A，0秒）電流值，35 kV建材304線路保護正確動作。因C相故障點在#1所用變C相樁頭處，屬于母差保護范圍內(nèi)，所以35 kV母線保護正確動作。

4 總結(jié)

電力系統(tǒng)中母線保護對電網(wǎng)穩(wěn)定運行起著非常重要的作用，因此要求母線保護應(yīng)具有靈敏度高、動作速度快、可靠性高等特點。本文對500 kV某變電站35 kV母線差動保護動作進行詳細地分析，原因是暴雨天氣導(dǎo)致35 kV304線路發(fā)生B相接地，A、C相對地電壓升高導(dǎo)致所用變BC相接地短路。304開關(guān)正確動作，35 kV母線差動也正確動作。

在以后的工作中，運行維護部門應(yīng)強化繼電保護專業(yè)管理，深入開展設(shè)備隱患排查，對存在的隱患進行及時處理。尤其在雷雨天氣，應(yīng)加強對變電站一次設(shè)備的檢查，充分考慮變電站內(nèi)的各種情況，針對可能出現(xiàn)的各種意外做好應(yīng)對措施，從而保證變電站內(nèi)所有設(shè)備穩(wěn)定、可靠運行。

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