1例由变压器分接头位置不协调引起的事故及分析

凌利军

(湖南省电力公司郴州电业局，湖南郴州423000)

1 情况介绍

220 kV朝阳变电站位于湖南电网重要电源东江水电站及耒阳火电厂的外送通道上，是整个安仁县的主要电源点，也是一座运行近20年的老变电站。根据工作安排，对其进行无人值班改造。

2011年10月11日起，朝阳变电站全停进行检修，主要是更换断路器及隔离开关、支持绝缘子、全部的二次保护及控制电缆工作。由于相关检修工作由不同单位完成且不同步，造成110 kV系统先完成检修任务，主变及220 kV系统、10 kV系统后完成检修任务。为确保安仁县正常供电及考虑朝阳变现场操作量大等因素，复电采取先恢复110 kV系统、220 kV系统，后恢复#1主变，最后恢复10 kV系统方案。2011年11月3日，220 kV，110 kV系统恢复正常。系统结线图如图1。

图1 系统结线图

2 事故前运行方式

2011年11月4日准备恢复朝阳变#1主变正常运行。万福庵变及朝阳变110 kV系统由大塘冲变经格大Ⅰ线、格万线供电，朝阳变10 kV系统仍保持检修状态。朝阳变用220 kV母联600断路器串#1主变610断路器充电并做带负荷检查，朝阳变的#1主变充电正常后，准备转负荷并做带负荷检查，朝阳变母联600断路器临时充电保护投入。

3 事故经过

2011年11月4日11∶29合上朝阳变#1主变510断路器时，朝阳变110 kV电压显示达129 kV，510潮流达45 MW。待现场汇报后，调度即下动令:拉开#1主变510断路器，但未等操作该动令，则出现状况:

11∶31格万线格502断路器零序Ⅰ段跳闸，朝阳变母联600断路器临时充电保护动作跳闸，造成朝阳变110 kV系统失压。

11∶34朝阳变现场汇报#1主变分接头位置在“17”档，其它设备未发现异常。将分接头按正常方式调至“3”档。

12∶56线路汇报发现格万线P11-12杆A相导线断线。

14∶42隔离格万线故障后，恢复朝阳变#1主变正常供110 kV系统供电。

4 事故原因分析

4.1 电压显示异常及潮流偏大分析

分析计算朝阳变电站合#1主变510断路器时，电压显示异常及潮流偏大的现象:

根据图1可得系统结构图如图2。

图2 系统结构图

大塘冲变#1，#2主变分接头置“4”位置。

朝阳变、大塘冲变主变虽型号略有差别，但变比均是220±8 ×1.25%/121/10.5，容量比是100/100/50。

据图2作等值阻抗图如图3。

取Sj=100 MVA，Uj=230 kV。为简化计算忽略电阻:

X1*=0.069，X2*=0.153，X3*= -0.029(系统阻抗，根据2011年度湖南省年度运行方式，并经计算得出)

图3 等值阻抗电路图

经过星形—三角形变换及串并联简化后:

朝阳变电站#1主变空载时，110 kV侧电压

折算至110 kV侧环路循环功率为:

当朝阳变#1主变分接头正常调至“3”档时

比较朝阳变#1主变档位在“17”档和“3”时

通过以上分析可看出，朝阳变#1主变分接头位置不协调 (本身位置偏低且与大塘冲变差别过大)，是造成合环时电压异常及潮流偏大的原因。同时也可看出，在正常情况下能够短时电磁合环运行。

4.2 格万线断线故障分析

(1)格万线线路本身严重缺陷较多是根本原因。格万线是2个地区电网的110 kV联络线，建成于1993年，运行时间长。另格万线作为事故备用或检修方式下的备用，长期不带负荷，空载运行，维护相对不足，曾多次出现过断线断股等缺陷。特别是在2008年郴州冰灾期间，格万线也断线倒杆，虽经抢修恢复运行，但其一直未进行根本性的修复，长期带病运行。

(2)潮流相对偏大是断线的诱因。由上文分析可以看出，由于循环功率偏大，势必引起格万线电流增加。格万线本身缺陷隐患多，当通过较大负荷时，且经过一定时间 (本次故障时间约2 min)，就会在其相应薄弱处发热，造成断股断线。

5 结论及建议

通过前面分析得知，由于相关人员疏忽，朝阳变#1主变在复电过程中未及时检查出分接头的位置不协调，造成电磁环网运行时，循环功率偏大，再加上格万线本身的严重缺陷，经过一定时间后，在P11—12杆A相导线这个薄弱处发热后断线造成跳闸。这次事故造成安仁县全停，影响较大。针对电网中可能出现的威胁系统安全运行的类似问题提出以下建议:

1)主变检修完毕恢复运行时，除了要对主变外观检查外，还应检查主变分接头的位置，确保主变分接头位置处于调度下达的正确位置上。

2)在进行电磁合环运行时，应加强对合环点的潮流的监视，发现异常应立即在原合环点进行解环，然后进行相应分析，找出原因，防止发展扩大。

3)在主变复电时，应能实时监测到带电各侧的电压情况，如难以做到，也应尽量缩短无电压显示侧运行时间，防止无法监视异常情况。

〔1〕陈珩.电力系统稳态分析〔M〕.北京:中国电力出版社，1995.

〔2〕电力工业部电力规划设计总院.电力系统设计手册〔S〕.北京:中国电力出版社，1998.