110 kV坪橋變1號主變壓器35 kV側(cè)越級跳閘分析

黃 崗，冉夢東，陳 挺，王 堃，金基偉，孟天東

（貴州電網(wǎng)有限責(zé)任公司遵義供電局，貴州 遵義 563000)

2020年5月12日11:14:55.810，110 kV坪橋變1號主變壓器中復(fù)壓閉鎖方向過流Ⅰ段1 時限動作，跳 35 kV 分段 310 斷路器；11:14:56.010， 1 號主變壓器中復(fù)壓閉鎖方向過流Ⅱ段1時限動作，跳311斷路器，將故障隔離。此時110 kV 坪橋變35 kVⅠ段母線失壓。保護(hù)及檢修專業(yè)人員隨即趕往現(xiàn)場進(jìn)行事故調(diào)查。

1 110 kV坪橋變的運(yùn)行方式

故障時刻110 kV坪橋變的運(yùn)行方式如圖1所示。110 kV坪橋變1、2號主變壓器分裂運(yùn)行，1號主變壓器111、011、311斷路器在運(yùn)行位置，2號主變壓器112、312斷路器在運(yùn)行位置，012斷路器在冷備用狀態(tài)，35 kV分段310斷路器在熱備用，10 kV分段010斷路器在運(yùn)行位置。1號主變壓器帶全站10 kV負(fù)荷及35 kVⅠ段負(fù)荷，35 kVⅠ段35 kV坪湘Ⅰ回304間隔運(yùn)行；2號主變壓器僅帶35 kVⅡ段負(fù)荷。

圖1 故障時刻110 kV坪橋變的運(yùn)行方式

2 保護(hù)配置情況

1 號主變壓器配置后備保護(hù)裝置一套，后備保護(hù)裝置型號為CST-230B。35 kV 饋線保護(hù)裝置型號為CSL-216B。1號主變壓器中后備保護(hù)定值投入中復(fù)壓閉鎖方向過流Ⅰ段1時限及Ⅱ段1時限功能，保護(hù)TA變比為1000/5。

中復(fù)壓閉鎖方向過流Ⅰ段電流定值為：

5.2×1000/5=1040 A，時限為0.45 s；

中復(fù)壓閉鎖方向過流Ⅱ段電流定值為：

5.2×1000/5=1040 A，時限為0.65 s；

35 kV 坪湘Ⅰ回保護(hù)定值投入電流Ⅰ、Ⅱ段，保護(hù)TA變比為350/5。

電流Ⅰ段定值為：

35×300/5=2100 A，時限為0 s。

電流Ⅱ段定值為：

15.5×300/5=930 A，時限為0.25 s。

由以上保護(hù)定值可知：35 kV 坪湘Ⅰ回保護(hù)定值與1號主變壓器中后備保護(hù)定值配合無問題。

3 保護(hù)動作行為分析

2020 年 5 月 12 日 11:14:53.716，35 kV 坪湘Ⅰ回線路保護(hù)裝置過流Ⅰ段動作，跳開35 kV 坪湘Ⅰ回304斷路器，故障相一次電流4165 A。11:14:55.300，35 kV 坪湘Ⅰ回線路保護(hù)重合閘動作合上304 斷路器；11:14:55.421，35 kV 坪湘Ⅰ回線路保護(hù)裝置過流Ⅰ段再次動作（此時304斷路器未跳開），故障相一次電流4042 A。

11:14:55.810，110 kV 坪橋變1 號主變壓器中復(fù)壓閉鎖方向過流Ⅰ段1時限動作，跳35 kV分段310斷路器（當(dāng)時310斷路器已在分位），故障相一次電流4400 A；11:14:56.010，1號主變壓器中復(fù)壓閉鎖方向過流Ⅱ段1時限動作，跳311斷路器，將故障隔離，故障相一次電流4424 A。

從后臺監(jiān)控機(jī)報(bào)文上可以確定，35 kV 坪湘Ⅰ回過流Ⅰ段第二次動作后沒能把35 kV坪湘Ⅰ回304斷路器開關(guān)跳開，使得35 kV 坪湘Ⅰ回線路上的永久性故障越級到1號主變35 kV側(cè)，造成1號主變中后備保護(hù)動作跳311斷路器。

綜合以上分析，35 kV坪湘Ⅰ回和1號主變中后備保護(hù)動作行為均正確，須進(jìn)一步分析35 kV 坪湘Ⅰ回過流Ⅰ段第二次動作后沒能跳開304 斷路器的原因。

4 事故原因及處理措施

如圖2 所示，檢修專業(yè)人員對35 kV 坪湘Ⅰ回304斷路器進(jìn)行手動分合閘實(shí)驗(yàn)。發(fā)現(xiàn)304斷路器在分位時，分合閘指示牌在中間位置，出現(xiàn)假分位現(xiàn)象。檢查304 斷路器的儲能彈簧，進(jìn)行儲能時儲能指示正常，判斷儲能彈簧未出現(xiàn)故障。反復(fù)進(jìn)行分合304斷路器時，發(fā)現(xiàn)304斷路器始終分不到位，不能重復(fù)儲能，需用工具強(qiáng)制掰動機(jī)構(gòu)使斷路器分閘到位后才能繼續(xù)儲能合閘。出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因是一次設(shè)備超期服役，斷路器機(jī)構(gòu)內(nèi)連桿行程發(fā)生偏移，導(dǎo)致連桿不能將水平轉(zhuǎn)動軸頂?shù)轿唬沟脭嗦菲鞑荒苷７珠l，造成此次永久性故障時保護(hù)越級跳閘。

圖2 304斷路器分閘時出現(xiàn)假分位

而后用工具撥動機(jī)構(gòu)箱內(nèi)轉(zhuǎn)動部分的滾輪，發(fā)現(xiàn)灰塵過多，有卡澀現(xiàn)象，導(dǎo)致機(jī)械部位運(yùn)動阻力增加。針對連桿行程出現(xiàn)變化和卡澀等問題，檢修人員首先對機(jī)構(gòu)箱內(nèi)連桿進(jìn)行調(diào)節(jié)，放長了連桿的行程，如圖3 所示，使斷路器在分閘時因連桿行程增加將水平轉(zhuǎn)動軸頂?shù)轿唬缓笥脻櫥蜐櫥烁鱾€轉(zhuǎn)動部分并清掃灰塵了。最后重新試分合304 斷路器，斷路器能正常斷開，且分閘到位。

圖3 調(diào)整304斷路器連桿行程

5 結(jié)束語

本文首先從保護(hù)整定及原理上進(jìn)行詳細(xì)分析，排除了保護(hù)上的問題引發(fā)此次事故，為檢修專業(yè)查找事故原因提供了指引；接著檢修專業(yè)人員詳細(xì)分析了此次故障越級跳閘的主要原因?yàn)椋簲嗦菲鳈C(jī)構(gòu)內(nèi)連桿行程發(fā)生偏移，導(dǎo)致連桿不能將水平轉(zhuǎn)動軸頂?shù)轿唬沟帽Ｗo(hù)裝置不能正常分閘。

通過調(diào)節(jié)斷路器機(jī)構(gòu)內(nèi)連桿行程有效地處理了造成此次事故的缺陷。本次事故處理由保護(hù)和檢修兩個專業(yè)人員密切合作，高效地完成了事故調(diào)查及事故處理，提高了電網(wǎng)的供電可靠性。