馬群 王曉輝 沈潤(rùn) 何成寶

摘要：2020年8月，某35kV變電站2號(hào)主變高復(fù)壓過流保護(hù)III段動(dòng)作，跳開高壓側(cè)進(jìn)線312開關(guān)、橋開關(guān)300及主變低壓側(cè)102開關(guān)，故障切除。因該變電站特殊運(yùn)行方式，造成了全站停電。故障過程中高后備保護(hù)動(dòng)作，差動(dòng)保護(hù)、所有線路保護(hù)及電容器保護(hù)未動(dòng)作。

關(guān)鍵詞：變壓器、復(fù)壓過流、高后備

一、故障前運(yùn)行方式

故障發(fā)生時(shí)，主變35kV兩條母線并列運(yùn)行，橋開關(guān)300處于閉合狀態(tài)，10kV兩條母線分列運(yùn)行，各10kV出線處于正常運(yùn)行狀態(tài)。主變高壓側(cè)沒有套管CT，高后備保護(hù)采用進(jìn)線電流與橋開關(guān)電流和電流的形式。

該站2號(hào)主變保護(hù)為南瑞繼保公司生產(chǎn)。保護(hù)為主后備保護(hù)一體裝置，型號(hào)為RCS-9679II，低后備保護(hù)未啟用。線路保護(hù)裝置為南瑞繼保公司生產(chǎn)的RCS-9611AII。

二、現(xiàn)場(chǎng)檢查結(jié)果

1、現(xiàn)場(chǎng)檢查情況

1）事故現(xiàn)場(chǎng)檢查

2號(hào)主變外觀檢查良好，10kV母線位于室內(nèi)，未見明顯故障。主變保護(hù)和線路保護(hù)二次回路接線正確，絕緣良好。

檢查主變保護(hù)裝置，差動(dòng)保護(hù)未動(dòng)作，高后備保護(hù)復(fù)壓過流III段動(dòng)作，跳閘燈亮，線路保護(hù)只是啟動(dòng)但未動(dòng)作。

2）后臺(tái)信號(hào)查看

現(xiàn)場(chǎng)查閱該變電站后臺(tái)機(jī)事件順序記錄，2019年8月1日11點(diǎn)

15分54秒87毫秒，2號(hào)主變保護(hù)整組起動(dòng)[動(dòng)作]相對(duì)時(shí)間：0;

15分54秒837毫秒，2號(hào)主變保護(hù)高壓過流III段保護(hù)[動(dòng)作]相對(duì)時(shí)間：750;

15分54秒937毫秒，2號(hào)主變保護(hù)高壓過流III段保護(hù)[返回]相對(duì)時(shí)間：850;

15分55秒367毫秒，2號(hào)主變保護(hù)整組起動(dòng)[返回]相對(duì)時(shí)間：1280;

3）故障錄波圖

從主變故障錄波圖分析可知，高低壓側(cè)三相電流相位基本相反，主變低壓側(cè)AB相電流明顯增大，且相位基本相反，幅值基本相等，可知應(yīng)為主變區(qū)外AB相間故障。高壓側(cè)進(jìn)線電流在220ms前ABC相分別約為1.1A、1.439A、0.83A，橋開關(guān)電流與其相位相反，且為負(fù)荷電流，約為0.32A，高后備采用高壓側(cè)進(jìn)線電流與橋開關(guān)的和電流，主變高壓側(cè)三相電流分別為0.78A、1.12A、0.51A，最大相電流為B相，近似為AC相的2倍，處于動(dòng)作邊界。查看高復(fù)壓III段定值，220ms后，高后備B相電流約為1.24A，AC相電流較小，為0.732A和0.63A，此時(shí)B相電流達(dá)到定值1.16A，保護(hù)開始計(jì)時(shí)。約760ms時(shí)，ABC相故障電流增大，分別為2.11A、3.64A、1.453A，均達(dá)到了定值，故920ms保護(hù)動(dòng)作出口時(shí)，判為ABC三相故障。

由112線故障錄播圖可以看出，A相電流增大，C相電流基本不變?yōu)樨?fù)荷電流，760ms前A相電流在動(dòng)作值上下浮動(dòng)，之后電流增大到17.5A，大于線路保護(hù)定值5.58A，但960ms時(shí)高后備保護(hù)動(dòng)作出口，線路保護(hù)因動(dòng)作時(shí)間不到0.5s未能出口動(dòng)作。查看保護(hù)定值單。我們?nèi)?60ms前，以660ms時(shí)的有效值為例，此時(shí)母線電壓下降較小，塔二線及電容器支路負(fù)荷電流較大，可知主變低壓側(cè)電流為5.85A，112線路電流為5.05A，二者相差近0.8A，轉(zhuǎn)換為一次值為96A。即使后來母線電壓進(jìn)一步下降，負(fù)荷電流減小，二者電流也能相差近40A左右。由正常運(yùn)行時(shí)負(fù)荷電流可知，塔二線與電容器支路電流相位基本相反，主變低壓側(cè)與112支路電流相差同樣為負(fù)荷電流100A左右。

2、事故處理經(jīng)過

班組8月1日中午12點(diǎn)左右接到通知，13點(diǎn)左右到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，經(jīng)檢查，2號(hào)主變高后備保護(hù)III段動(dòng)作且判為ABC相故障，10kV塔水線及塔二線有保護(hù)啟動(dòng)，但是沒有動(dòng)作出口。班組成員到現(xiàn)場(chǎng)與運(yùn)行人員一起核對(duì)保護(hù)定值無問題。又對(duì)塔水線和塔二線做了保護(hù)調(diào)試，CT回路檢查，保護(hù)均正確動(dòng)作，回路也無誤。聯(lián)系廠家調(diào)出了主變及塔水線的故障錄播圖，塔二線因沒有故障分流，故裝置無法調(diào)出其錄播圖。該站于8月27日也發(fā)生了類似保護(hù)動(dòng)作，當(dāng)時(shí)同樣是塔水線、塔二線保護(hù)啟動(dòng)但未出口，2號(hào)主變高后備保護(hù)動(dòng)作切除故障。

三、故障原因分析

綜上可知，主變高后備保護(hù)III段能夠動(dòng)作切除故障，112線路保護(hù)在760ms達(dá)到定值，但未達(dá)到動(dòng)作時(shí)間，保護(hù)只是啟動(dòng)沒有動(dòng)作出口。故障很可能發(fā)生在塔水線線路遠(yuǎn)端經(jīng)過渡電阻相間短路，或者經(jīng)用戶側(cè)變壓器故障。后接配調(diào)通知，在塔水線線路上找到了故障點(diǎn)，進(jìn)一步驗(yàn)證了我們的分析。

四、故障處理情況

本次故障經(jīng)分析應(yīng)為塔水線線路遠(yuǎn)端經(jīng)過渡電阻相間短路，或者經(jīng)用戶側(cè)變壓器故障。由于計(jì)及塔二線負(fù)荷電流和補(bǔ)償電容電流的影響，開始故障電流達(dá)不到線路保護(hù)的定值，后來雖然達(dá)到了定值但由于動(dòng)作時(shí)間未到，線路保護(hù)只是啟動(dòng)但未出口，而發(fā)生越級(jí)跳閘由主變高后備保護(hù)動(dòng)作切除故障。