摘 要：論述某110kV變電站1號主變由于主變低壓側(cè)避雷器故障引起主變差動保護動作的故障，并對故障進行了分析及對策探討。

關(guān)鍵詞：主變；差動保護；避雷器；故障分析

變壓器是電力系統(tǒng)中最重要的設(shè)備之一，它的正常運行與否直接影響電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。主變差動保護是變壓器的主要保護手段；基本原理是反應被保護變壓器各端流入和流出電流的差，在保護區(qū)內(nèi)故障，差動回路中的電流值大于整定值，差動保護瞬時動作；而在保護區(qū)外故障，主變差動保護則不應動作，其主要反映變壓器內(nèi)部相間故障、高壓側(cè)單相接地短路及匝間層間短路故障，其保護范圍亦涵括變壓器各側(cè)電流互感器之間的一次電氣部分。本案例發(fā)生在某110kV變電站，雷雨天氣時，由于主變低壓側(cè)避雷器故障，產(chǎn)生的不平衡電流使主變差動動作。

1 故障前110kV變電站系統(tǒng)運行方式

某110kV變電站正常運行情況下：有110kV、35kV、10kV三個電壓等級，事故當天，運行方式為：該變電站110kV 152開關(guān)熱備用，110kV 153開關(guān)運行，通過110kV分段112開關(guān)110kVⅠ段、Ⅱ段母線并列運行。1、2號主變并列運行。35kV、10kVⅠ段、Ⅱ段母線并列運行。

2 事件經(jīng)過

×年×月×時58分，該站主控室警鈴喇叭響，控制屏“差動保護動作”光字牌亮，1號主變?nèi)齻?cè)斷路器綠燈閃光，1號主變?nèi)齻?cè)負荷指示為零，保護裝置顯示：差流越限告警信息。1號主變RCS-9671B差動保護裝置動作信息：X年X月X日21：01分09MS，1號主變比率差動動作。動作電流5.51Ie，相別為BC。1號主變差動保護跳110kV101、35kV501、10kV901開關(guān)。

3 事故處理檢查情況

二次檢修班負責人接到地調(diào)通知該站1號主變差動保護動作情況后立即出發(fā)到達現(xiàn)場。經(jīng)檢查1號主變保護裝置故障報文為BC相短路，比例差動動作，故障電流5.51倍Ie，動作時間X月X日21時01分。故障錄波裝置報文BC相電流、電壓發(fā)生突變。檢修人員對1號主變及三側(cè)設(shè)備進行了仔細檢查，在對1號主變本體檢查中發(fā)現(xiàn)10kV母線橋側(cè)C相避雷器有明顯燒損痕跡，B相有產(chǎn)弧痕跡。判斷故障點為BC相避雷器近區(qū)短路導致。1號主變保護裝置保護定值：差動電流啟動值1.05A（0.3Ie），差動速斷定值21.0A（6Ie），故障電流是5.51Ie（19.285A）達到比率差動動作值，未達到差動速斷動作值，保護比率差動動作，1號主變保護動作正確。檢修人員及時更換ABC三相避雷器及計數(shù)器，同時電氣試驗人員對1號主變進行檢查。試驗人員按照輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修試驗規(guī)程及相關(guān)反措要求，認真對近區(qū)遭受故障的該變電站1號主變進行了診斷性試驗，試驗項目如下：短路阻抗測量、繞組頻率響應分析、主變本體介損及電容量測試、絕緣油診斷性試驗（油簡化試驗及色譜分析）、繞組直流泄漏電流測量、繞組絕緣電阻、直流電阻測試等，所有試驗數(shù)據(jù)均合格、良好，初步判斷主變內(nèi)部并未發(fā)生繞組變形。

4 事故分析

通過對診斷性試驗數(shù)據(jù)及故障電流、運行情況、主變抗短路能力等的綜合分析，判斷110kV間隔變電站1號主變在此次主變近區(qū)故障、差動保護動作的情況下，主變內(nèi)部并未發(fā)生繞組變形及故障。

對該變電站1號主變10kV側(cè)母線橋已受損的三只避雷器進行了試驗，三只避雷器絕緣均合格，除外觀嚴重損壞的那只避雷器直流泄漏試驗不合格外，其余兩只避雷器均試驗合格。初步判斷避雷器不是閥片損壞引起的貫通性故障。

因此懷疑此次故障屬于避雷器閥片側(cè)閃故障，對故障避雷器進行研究，如圖1所示，發(fā)現(xiàn)其硅橡膠外套破裂，沿避雷器閥片側(cè)面有明顯電弧通道，閥片未劣化，若其劣化，并導致避雷器擊穿，則故障應表現(xiàn)為閥片爆炸而不是側(cè)閃。避雷器閥片與絕緣筒間存在氣隙，而空腔的呼吸作用易導致潮氣入侵，潮氣聚集于閥片側(cè)面而使側(cè)面絕緣強度下降，在雷擊過電壓作用下，沿閥片側(cè)面發(fā)生閃絡(luò)后形成電弧通道。閥片發(fā)生側(cè)閃的主要原因是密封不良導致潮氣入侵、閥片側(cè)面的絕緣釉受損或閥片與外側(cè)絕緣間的界面不良等而導致側(cè)面絕緣強度低。由于主變低壓側(cè)避雷器故障，產(chǎn)生的不平衡電流使主變差動保護動作。

5 對今后的預防措施建議

5.1 進一步加強梳理生產(chǎn)管理流程，明確設(shè)備驗收投運遺留問題的管理職責及處理流程，防止設(shè)備帶病運行。

5.2 建議對主變?nèi)齻?cè)避雷器改裝帶有避雷器泄漏電流在線監(jiān)測儀裝置的計數(shù)器。

5.3 對避雷器泄漏電流的巡視是發(fā)現(xiàn)缺陷的基礎(chǔ)，定期對避雷器泄漏電流進行分析，發(fā)現(xiàn)異常情況應及時采取措施。

5.4 對已發(fā)生爆炸或有重大缺陷的同廠同期產(chǎn)品，要密切注意其交流泄漏電流的變化。

5.5 避雷器在線紅外診斷是檢測避雷器缺陷行之有效的技術(shù)手段和重要方法。它具有不停電、不取樣、不接觸，直觀、準確、靈敏度高及應用范圍廣等優(yōu)點，是避雷器重要的在線檢測方法。

6 結(jié)束語

運行檢修人員在處理主變差動保護動作跳閘故障時，一定要遵守故障處理原則，結(jié)合診斷性試驗數(shù)據(jù)及故障電流、運行情況、主變抗短路能力、三側(cè)設(shè)備故障情況等綜合分析，才能準確分析查明故障原因，為避免以后發(fā)生類似故障提供經(jīng)驗。

參考文獻

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[2]陳化鋼.電力設(shè)備預防性試驗方法及診斷技術(shù)[M].北京：中國科學技術(shù)出版社，2001.

作者簡介：曾生?。?986-），男，漢族，瀘州人，本科學歷，主要從事電力系統(tǒng)高壓試驗工作。