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基于一起主变跳闸故障分析


  【摘 要】文章简要介绍一起110kV供电线路主变跳闸故障,通过对故障电气试验及CT分析了故障的成因,并针对性的提出相关处理措施及相应整改措施,以供参考。
  【关键词】110kV;主变跳闸;故障分析;整改措施
  一、故障概述
  2017年9月16日上午10:11时,在发生跳闸前,某变电站110kV Ⅰ段母线运行,#1主变处运行状态;10kV后所Ⅰ、Ⅱ处回线路运行状态。
  二、现场故障检查结果
  9月16日上午10:11:41:382时,#1主变高后备复压方向Ⅱ段保护动作跳开高低压双侧开关(C Imas 004.52A复压过流II段动作),10kV母线失电后调度员立即安排10kV后所Ⅰ、Ⅱ回线路负荷转电。#1主变高后备保护相关报文如下:
  10:11:39:019 整组启动
  10:11:41:382 C Imas 004.52A 复压过流II段動作
  #1主变低后备保护及10kV后所I回921线路保护未见相关报文。
  相关负责部门以及工作人员在赶赴现场后,对#1主变本体及其两侧的一次设备、保护装置进行检查,发现#1主变本体外观正常,瓦斯继电器无气体、无渗漏油、无放电痕迹等明显故障点;后检查相关110kV、10kV一次设备结果正常,110kV#1主变高压侧161开关及低压侧901开关处于分闸位置;在检查其他开关柜时发现10kV后所Ⅰ回921开关柜内CT上侧有短路放电痕迹,10 V后所Ⅰ回921开关处合闸位置。
  经对10 kV后所Ⅰ回921开关转检修以及做好相关安全措施后,对后所Ⅰ回921开关柜设备做详细检查,发现柜体内表面潮湿,开关柜内CT的B、C相有短路放电痕迹;查#1主变低压侧CT接入低复压过流保护的电流接线在端子排处接线松动,分析为主变送电在测相量时拉动CT二次接线造成松动,现已对所有CT接线端子进行检查拧紧。
  三、现场试验情况
  在发现上述问题后,采取以下措施进行改善:(1)对10kV后所Ⅰ回921开关柜CT进行更换;(2)对110kV#1主变进行油气试验、绝缘试验,试验结果正常;(3)对所有CT接线端子进行检查拧紧,重新对110kV#1主变高、低后备保护进行试验,试验结果显示正常,开关传动试验正常。
  (一)高后备保护试验与结果
  复合电压闭锁过流,投入31LP压板。
  (1)复合电压闭锁过流II段的试验结果
  技术要求:1)过流II段定值,误差控制在5%范围内;2)确认保护信号、液晶显示正确。
  测试方法:1)加入三相对称电压和一相电流;2)在满足复合电压的条件下,单相突加冲击电流,I=m×I1zd;3)在1.2倍动作电流下测量动作时间;4)过流保护经其它侧复压闭锁应整定"过流保护经其它侧复压闭锁"为"1"。
  其整定值为复合电压闭锁过流II段定值为I1zd=3.24A,复合电压闭锁过流II段时间T2=2s。当m=1.05与I=3.402A时,整组启动复压过流Ⅰ段动作,跳闸信号指示灯亮,A相动作时间2026ms,B相动作时间2024ms,C相动作时间2024ms。当m=0.95以及I=3.078A时,整组启动,跳闸信号指示不亮,A、B、C相动作时间为0,检验结果为合格。
  (2)复合电压闭锁过流III段的试验结果
  技术要求:1)过流III段定值,误差应控制在5%范围内;2)保护信号以及液晶显示正确。
  测试方法:1)加入三相对称电压和一相电流;2)在满足复合电压的条件下,单相突加冲击电流,I=m×I2zd;3)在1.2倍动作电流下测量动作时间。
  其整定值复合电压闭锁过流III段定值为I2zd=3.24A,复合电压闭锁过流III段时间T3=3.6s。当m=1.05与I=3.402A时,整组启动复压过流III段动作,跳闸信号指示灯亮,A相动作时间3625ms,B相动作时间3626ms,C相动作时间3625ms。当m=0.95以及I=3.078A时,整组启动,跳闸信号指示不亮,A、B、C相动作时间为0,检验结果为合格。
  (二)低后备保护试验与结果
  复合电压闭锁过流,投入21LP1压板。
  (1)复合电压闭锁过流II段的试验结果
  技术要求:1)过流II段定值,误差控制在5%范围内;2)确认保护信号、液晶显示正确。
  测试方法:1)加入三相对称电压和一相电流;2)在满足复合电压的条件下,单相突加冲击电流,I=m×I1zd;3)在1.2倍动作电流下测量动作时间;4)过流保护经其它侧复压闭锁应整定"过流保护经其它侧复压闭锁"为"1"。
  其整定值复合电压闭锁过流Ⅰ段定值为I1zd=4.45A,复合电压闭锁过流II段时间T2=1.7s。当m=1.05与I=4.67 A时,整组启动复压过流I段动作,跳闸信号指示灯亮,A相动作时间1723ms,B相动作时间1725ms,C相动作时间1724ms。当m=0.95以及I=4.23A时,整组启动,跳闸信号指示不亮,A、B、C相动作时间为0,检验结果为合格。
  (2)复合电压闭锁过流III段的试验结果
  技术要求:1)过流III段定值,误差控制在5%范围内;2)确认保护信号、液晶显示正确。
  测试方法:1)加入三相对称电压和一相电流;2)在满足复合电压的条件下,单相突加冲击电流,I=m×I2zd;3)在1.2倍动作电流下测量动作时间。
  其整定值复合电压闭锁过流III段定值为I1zd=4.45A,复合电压闭锁过流III段时间T3=2.0s。当m=1.05与I=4.67 A时,整组启动复压过流Ⅱ段动作,跳闸信号指示灯亮,A相动作时间2025ms,B相动作时间2026ms,C相动作时间2025ms。当m=0.95以及I=4.23A时,整组启动,跳闸信号指示不亮,A、B、C相动作时间为0,检验结果为合格。
  四、对故障原因进行分析
  通过对上述进行检查后,判断产生此次故障的主要原因,为以下几点:
  (1)为10kV后所I回921 CT上侧因受潮致短路放电,因故障点在CT上侧,故10kV后所I回921保护未能动作跳闸,而应由#1主变低后备保护进行跳闸。
  (2)因#1主变低压侧CT接入低复压过流保护的电流接线在端子排处接线松动,导致#1主变低后备保护亦未能正确动作。因诗墩变投运时间较短,最高负荷仅有8MW,正常负荷仅有5MW左右,其CT变比为4000/5,二次电流较小,二次端子发热不明显,在日常巡视中,未能及时发现此缺陷。
  (3)最终由#1主变高后备复压过流Ⅱ段保护动作跳开高低压双侧开关。
  五、整改防范措施
  (1)新站投产前应详细检查室内电缆沟,有积水应清除,孔洞应封堵良好,室外电缆沟应清除杂物,做好防止水倒灌入室内电缆沟的防范措施。检查开关柜的封堵情况,确保封堵完好。
  (2)加强对变电站10kV高压室及开关柜内除湿加热装置的巡视,确保其处于工作状态。在新站投产前应详细检查一、二次设备接线螺丝是否拧紧,投产后应在日常巡视中加强对全站一、二次设备及其接线处进行红外测温。
  (3)做好相量测量时的监督工作,测量工作完成后应再次检查接线是否松动,保护装置显示数值与实际是否一致。做好继电保护技术监督工作,加强对继电保护的运行监督,做好继电保护设备、安全自动装置的全过程管理。
  (4)组织相关人员讨论、学习,杜绝再次发生类似事件。
  六、结束语
  综上所述,对主变中出现的故障问题进行详细分析,针对性的提出改善措施,并做好相关数据资料的管理工作,为后续的故障问题分析提供数据支持。
  【参考文献】
  [1]宗慧敏,李林. CT故障导致220kV主变跳闸事故的分析及处理[J]. 电工技术.2018(13),91-92.
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