一起某110kV主变保护动作低压侧断路器跳闸分析

王灿++王渊明

摘 要：该文分析某110kV变电站主变10kV侧后备保护复合电压启动过电流保护动作，使低压侧断路器跳闸的情况，主要根据对10kV竹蓬线051断路器的保护动作信息、10kV茶厂线052断路器的保护动作信息以及1号主变10kV低后备保护动作信息的分析，最终得出动作原因为110kV大渡岗变电站10kV茶厂线、竹蓬线故障，两条线路的过流Ⅰ段保护均动作，但10kV茶厂线断路器未及时跳开，因而使1号主变10kV侧后备保护复压过流Ⅰ段满足动作条件，故1号主变10kV侧后备保护动作跳开了001断路器。

关键词：主变保护 保护动作 跳闸

中图分类号：TM4 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）11（a）-0079-02

变压器是电力系统中十分重要的供电元件，它的故障将对系统的供电可靠性和正常运行带来严重的影响。因此，必须根据变压器的容量和重要程度考虑装设性能良好，工作可靠的继电保护。一般，变压器除装设瓦斯保护、纵差动保护或电流速断保护作主保护外，还应装设反应外部相间短路时过电流情况的过电流保护、反应外部接地短路的零序保护等后备保护。主保护的动作正确与否直接影响电力系统的安全可靠运行，而后备保护的可靠正确动作同样起着相当重要的作用。

1 某110 kV变电站故障前运行方式

110 kV景大线运行、城大线152断路器热备用；110 kV1、2号主变中性点经间隙接地，1、2号主变高压侧并列运行、中、低压侧分列运行；10kV竹蓬线、茶厂线、岗茶联络线运行。如下图1所示：

2 保护动作情况

2013年8月3日22：50：38，110 kV大渡岗变电站10 kV茶厂线过流Ⅰ段保护动作跳闸、重合闸动作重合成功；10 kV竹蓬线过流Ⅰ段保护动作跳闸、重合闸动作重合成功；1号主变10 kV侧后备保护复合电压过流Ⅰ段Ⅱ时限动作跳开001断路器。

3 保护动作分析

3.1 10 kV竹蓬线051断路器的保护动作信息

22：50：38 254（保护装置）

0 ms保护启动（保护装置）

18ms过流Ⅰ段动作（保护装置）

1678ms重合闸动作（保护装置）

22：50：38 255保护启动（后台机上查）

22：50：38 271过流Ⅰ段动作（后台机上查）

22：50：38 471过流Ⅰ段返回（后台机上查）

22：50：39 933重合闸动作（后台机上查）

如图2波形图所示：10 kV竹蓬线于故障后约160 ms时051断路器已跳开。

从后台机查历史事件可看出：

10 kV竹蓬线：22：50：38 286 051断路器合位断开（断路器辅助常开接点断开）

22：50：38 426 051断路器TWJ断开（断路器断开）

22：50：39 948 051断路器TWJ闭合（断路器合上）

3.2 10kV茶厂线052断路器的保护动作信息

22：50：38 239（保护装置）

0 ms保护启动（保护装置）

31ms过流Ⅰ段动作（保护装置）

1925 ms重合闸动作（保护装置）

22：50：38 240保护启动（后台机上查）

22：50：38 270过流Ⅰ段动作（后台机上查）

22：50：38 700过流Ⅰ段返回（后台机上查）

22：50：40 165重合闸动作（后台机上查）

从后台机查历史事件可看出：

10 kV竹蓬线：22：50：38 271过流Ⅰ段动作

22：50：38 471过流Ⅰ段返回

10 kV茶厂线：22：50：38 270过流Ⅰ段动作

22：50：38 700过流Ⅰ段返回

如图3波形图所示：10 kV茶厂线故障后290 ms时（保护装置录波长度仅为290ms），故障电流仍然存在，跳位也未变位。

从后台机查历史事件可看出：

10 kV厂茶线：22：50：38 289 052断路器合位断开（断路器辅助常开接点断开）

22：50：38 969 052断路器TWJ断开（断路器断开）

22：50：40 180 052断路器TWJ闭合（断路器合上）

3.3 1号主变10kV低后备保护的动作信息

从波形图中可看出流经1号主变10kV侧故障电流达四百多毫秒。

综上所述，2013年8月3日22：50：38，110kV大渡岗变电站10kV茶厂线、竹蓬线故障，两条线过流Ⅰ段保护均动作，同时1号主变10kV侧后备保护复压过流Ⅰ段Ⅱ时限动作跳001断路器。经查10kV茶厂线、竹蓬线同时发生故障，10kV竹蓬线18ms过流Ⅰ段保护动作跳051断路器，故障持续时间约160ms，1678ms重合闸动作成功；10kV茶厂线31ms过流Ⅰ段保护动作跳052断路器，故障持续时间约400ms，1925ms重合闸动作成功；110kV1号主变低后备保护320ms复压过流Ⅰ段Ⅱ时限动作跳001断路器，故障持续时间410ms。

4 相关保护配置及保护定值情况

4.1 110kV大渡岗变电站相关保护装置配置及保护整定值表（如表1）

4.2 经检查，1号主变10kV侧后备保护、10kV茶厂线、竹蓬线保护装置定值均正确

5 结论

根据对10 kV竹蓬线051断路器的保护动作信息、10 kV茶厂线052断路器的保护动作信息以及1号主变10 kV低后备保护动作信息的分析，最终得出动作原因为，2013年8月3日22：50：38，110 kV大渡岗变电站10 kV茶厂线、竹蓬线故障，两条线过流Ⅰ段保护均动作，但10 kV茶厂线31 ms过流Ⅰ段保护动作后，因断路器未及时跳开，从报告、波形、上传后台机信息分析出故障电流持续了约400 ms，因此满足了1号主变10 kV侧后备保护复压过流Ⅰ段Ⅱ时限动作条件，所以1号主变10 kV侧后备保护动作跳开了001断路器。

由此可见，本次主变10 kV侧后备保护跳开低压侧断路器的起因是由于10 kV线路故障导致，主要由于10 kV线路的保护动作后断路器未及时跳开，故障电流未及时切断，使主变低压侧后备保护的动作时间满足，最终跳开了变压器低压侧的断路器。因此，在整定主变低压侧后备保护的动作时间时，应考虑到此种情况的发生，适当的整定动作时间，以免再次发生类似情况。

参考文献

[1] 刘枫，荆秋锋.主变压器中压侧后备保护改进设计[J].电力系统自动化，2012（12）：118-120.

[2] 张智超.110KV变压器侧后备继电保护动作升级改造设计[J].三角洲，2014（6）.

[3] 郭光荣.电力系统继电保护[J].高等教育出版社，2006（7）.

[4] 单卫东，吴宏斌.一起110kV主变差动保护动作的分析[J].电工技术，2008（3）：71-73.

[5] 国家电力调度通信中心.电力系统继电保护典型故障分析[M].中国电力出版社，2000.

[6] 韩坚.主变跳闸事故原因分析及处理[J].电工技术，2010（12）：7.

[7] 王林，翟中牛.变压器后备保护的探讨[J].电力学报，2000（4）：302-303.endprint