110kV主变跳闸情况分析

党超锋　郭艺伟

摘 要：110kV线路缺陷和安全隐患的出现对供电质量会产生很大影响，因此，要进行认真排查和整改，避免因线路故障导致主变事件发生。文章对110kV主变跳闸情况产生的原因进行了分析，希望在以后的工作中防止此类故障发生。

关键词：110kV主变跳闸；情况；原因分析

1 事件概况

2013年7月4日早，雷雨天气，响雷不断。07时52分110千伏正村变电站正#1主变本体重瓦斯保护动作，主变三侧跳闸，所带正10千伏西母I段失压，09时05分，合上正10开关，恢复正10千伏西母供电。

正村变停电前负荷33606KW，停电后负荷26402KW，减少负荷7200KW，损失电量4000KWH。

事件发生后，当日市公司出具的正#1主变绝缘油色谱分析报告认为故障性质为“电弧放电兼过热”。

2 设备基本情况

2.1 正#1主变基本情况

正#1主变自97年投运以来，2011年4月曾大修过，未发现明显异常，试验合格。2012年至今因10kV线路故障冲击而#1主变跳闸有4次（不含此次跳闸），2013年5月，绝缘油试验合格。该主变近3年来，一直重载，110kV李村变投运后，系統方式优化，情况有所好转，但随着负荷增长，在今年7月1日载容比在正常运行方式下为84%。故障前载容比为42%。

2.2 事件前后运行方式和二次保护投入情况

事件前方式：正#1、#2主变运行，110千伏1、2万正线并列运行送电至正110千伏西母，正110千伏母线并列运行、35千伏母线并列运行，正10千伏母线分列运行。

正#1主变保护定值

处理后方式：正#2主变运行，正#1主变停运，110千伏1、2万正线并列运行送电至正110千伏西母，正110千伏母线并列运行、35千伏母线并列运行、正10千伏母线并列运行。

2.3 避雷器配置和校验情况

根据以上避雷器信息，避雷器配置符合站内各等级设备要求。2011年4月，以上避雷器、全站主设备及接地网电阻测试均合格。

3 事件经过

3.1 综自信号记录

07时52分，值班人员看到变电站围墙外有雷电，同时发现正#1主变跳闸。查看综自后台，保护动作过程如下：

07：52：54 916ms 10kV正王线保护启动，52：55 946ms 10kV正王1电流III动作，开关分。52：57 563ms 正王1开关重合闸动作成功。其中07：52：54 923ms至 934ms 正1主变三侧后备保护启动。

07：52：57 606ms 正1主变差动保护启动，52：58 185ms 正1主变本体重瓦斯动作，242ms正111开关分、248ms正101开关分、291ms正351开关分。

3.2 检查站内一、二次设备和站外设备情况

站内检查情况：故障发生后，经巡视发现站内设备无异常，站内设备只有“正111、正351、正101”三个开关跳闸。主变外观无异常，经油化验后，结果表明“主变内部发生电弧放电兼过热的故障”。正王1开关在合位，开关柜及所属设备无异常。因正10故障前在分位，正101跳闸（带10kV西母），当时站上所带10kV线路停电情况为：正10kV西母出线线路5条全停（I正城、正钰、正王、I正涧、正街）。

110kV及35kV母线PT、1#主变避雷器计数器无动作。

站内二次设备检查情况：检查保护装置综自后台事件记录，正王1开关电流III段动作，开关跳闸，重合闸成功；正1#主变重瓦斯动作，三侧跳闸。其他保护装置无动作情况。

站外设备情况：站外10kV西母所带正王线（专线用户）出线，发生1#、4#二处断线、8#杆一处中边两相瓷瓶半幅破碎，值班人员目击该出线遭到雷击。

3.3 故障隔离和恢复负荷情况

故障隔离情况：08：46将正#1主变停止运行解除备用做安全措施，正#1主变做试验。

恢复负荷情况：09：15正10kV西母所有负荷除正王外全部恢复运行。

4 原因分析

正王线保护动作情况分析：正王线遭到雷击，三相短路，正王线、故障电流（以下均为一次值）实际最大为8748A，故障电流且因雷击电流消失而逐渐减小，因正王线CT变比75/5较小（负荷小），产生磁饱和，反映最大故障电流为862A，因而根据正王线定值，不满足速断定值1500A，满足过流定值90A，1S，正王1开关保护延时1s正确动作分。后经正王线1.5S重合闸延时，正王1开关重合闸成功。

主变动作情况分析：正王1重合闸43ms后，再次出现故障电流最大值为低压侧24000A（8倍额定）、中压侧2308A（4.9倍额定）、高压侧833A（5.3倍额定）。因不满足1#主变差动保护定值；故障电流瞬间高峰后逐渐减小不满足主变后备保护延时动作定值；满足正王线过流延时1S跳闸定值；故障没有迅速隔离，故障延时579ms后，主变内部突发较大电弧放电兼过热的故障，主变重瓦斯动作。

正#1主变三侧和10kV线路避雷器配置及接地网电阻都满足规程要求，因而正#1主变故障跳闸的原因是，主变因10kV线路出线近端遭受超过避雷设计标准的雷击而受到较大雷击电压电流的冲击，因而主变内部发生电弧放电兼过热的故障，产生气体，重瓦斯动作，三侧跳闸。

5 防范措施

排查正村变电站站内二次保护设定情况，对定值计算、定值整定、软硬压板投退、按规程定期保护试验情况进行检查。

全面排查，根据线路短路电流值的大小进行合理的CT变比配置，减少因CT保护用变比较小，达不到速断值，而影响故障切除时间。

对正2#主变等各站主变的绝缘油进行化验，进行认真分析，根据结论，制定措施，严格落实相关检修规定。

检查站内外设备和线路的防雷措施运行情况，现有的防雷设施一定要维护投运到位。

对站内设备接地网电阻进行测试，不合格的给予及时整改。

对正王柜及附属设备、电缆、线路、避雷设施进行全面试验和隐患排查。