主变套管零序TA接线故障分析

吴培涛

（国网宁夏电力有限公司培训中心，宁夏 银川 750002）

0 引言

继电保护作为电力系统安全稳定的第一道防线，能够快速准确的切除故障元件并反映被保护设备的异常运行状态，而实际运维检修过程中，误碰、误接线和误整定是影响保护装置正常运行和保护功能顺利实现的原由。主变运行过程中，因保护误接线造成的跳闸事件时有发生［1］，文献［2］介绍了一起因误接线导致的母差保护动作事件。文献［3］介绍了误接线、误碰导致主变跳闸的事件。关于主变套管零序TA 误接线的事故和讨论尚不多见，其误接线造成的越级跳闸事故也极少论述。由于对主变套管零序TA的用途和接线形式平时较少涉及，造成调度员在处理事故过程中难以有效判断主变跳闸原因，容易造成事故处理延迟甚至误操作。

本文分析了一起因主变套管零序TA 误接线导致保护越级动作事故，由于在事故处理过程中对跳闸信息掌握不足，导致对主变跳闸原因难以做出准确判断。

1 事故前运行方式及事故经过

某地区220 kV 灵隐站两台主变运行方式如图1 所示。110 kV 和35 kV 侧分列运行，220 kV 侧合环运行。110 kV 灵商线在110 kV 甲母线及1 号主变运行，220 kV 灵隐站110 kV 灵商线配置三段距离保护和三段零序保护。2017年3月9日11 时04 分37秒，220 kV 灵隐站110 kV 灵商线零序II 段、距离II段动作，随即1 号主变两套高压侧间隙过流保护同时动作，跳开1 号主变三侧开关。110 kV 甲母线失压，35 kV 甲母线失压。调度员根据保护动作情况，第一时间判断可能发生保护越级动作，但出现线路故障保护会越级至主变高后备保护而不是低后备保护，如何与线路保护进行的配合等一系列问题无法解释。

图1 220 kV 灵隐站主接线图

主变高后备保护动作，闭锁中压侧和低压侧备自投装置，导致110 kV 甲母线和35 kV 甲母线无法快速恢复供电。而主变高后备保护动作后，无法判断中低压侧母线无故障，因而调度员无法对110 kV 甲母线和35 kV 甲母线送电处理。

2 保护动作情况分析

根据现场调阅的保护动作报告，1 号主变高压侧间隙保护动作，动作时间520 ms。两套主变保护动作行为一致。高压侧故障波形表明，高压侧接地零序电流、间隙零序电流持续520 ms。中压侧故障录波显示接地零序电流、间隙零序电流几乎为0。1 号主变高压侧中性点为经间隙接地。根据主变保护故障时刻的采样值，主变高压侧间隙保护达到定值（高压侧间隙零序电流定值0.8 A，间隙保护动作时间0.5 s）动作。故障时刻的录波如图2 和图3 所示。

图2 1 号主变高压侧零序电流波形

图3 1 号主变中压侧零序电流波形

11 时24 分线路运维人员汇报，110 kV 灵商线W 相导线对线下经过的吊车吊臂放电，导线有喷伤。110 kV 灵商线零序II 段、距离II 段正确动作切除故障，但是1 号主变中压侧中性点直接接地应该有零序电流而高压侧因经间隙接地不该有零序电流。这与故障录波中1 号主变高压侧存在零序电流而中压侧无零序电流相背。因此判断主变本体外接零序电流回路有问题，现场打开本体端子箱接线回路发现，1 号主变高、中压侧零序套管TA 至本体端子箱的内部配线接反，导致主变保护装置的高压侧间隙电流实际取自主变中压侧零序套管TA，主变保护装置的中压侧间隙电流实际取自主变高压侧零序套管TA。

由于零序套管TA 至本体端子箱的配线错误，导致110 kV 灵商线故障时，1 号主变中压侧套管零序TA 流过的故障电流错误的进入主变高压侧间隙零序绕组，间隙零序电流定值为0.8 A，间隙保护动作时间0.5 s。由于线路保护零序II 段、距离II 段动作，其动作时限也为0.5 s，造成1 号主变高压侧间隙保护动作出口跳闸。

由于1 号主变本体高压侧仅能提供套管零序TA，未安装有专用间隙TA，主变保护装置的高压侧接地零序与间隙零序串联使用，共用高压侧零序套管TA，靠压板选择投接地零序保护或间隙零序保护，220 kV 灵隐站1 号主变在2015年5月进行过返厂大修，将套管TA 开盖检查发现，主变设备厂家将高、中压侧中性点TA 接线图设计错误，配线错误，导致高、中压侧零序电流反接，如图4 和图5 所示。

图4 主变本体端子箱接线

图5 主变零序套管TA

3 事故暴露的问题和整改措施

该起主变跳闸事故，属于典型的误接线导致的保护越级动作，反映出设备厂家对返厂大修设备审核把关不严。变压器在返厂大修后，在图纸设计、施工配线过程中出现层层失误，对设备接线审核验收不严格，出厂前未按规程对高、中压侧的套管TA 进行测试，给设备运行埋下严重隐患。另外，主变安装结束后，检修人员未针对隐蔽回路进行重点检查，主变套管零序电流回路在送电后无法通过带负荷测方向的办法检验电流回路的正确性，零序电流回路出现问题不容易发现，对此类不易实际测试正确性的二次回路未采取有效的重点检查手段，最终导致零序TA 接反保护越级动作。

针对此次事故暴露出的问题，提出了整改措施和建议，一是加强厂内监造，对新站验收、返厂大修等主变，加强对设备的厂内监造，将验收节点前移，加强对关键节点的技术和安全把控，重点对零序、间隙TA 等本体二次回路进行把关检查，监督设备厂家在制造工艺、检测项目、设计配线等方面符合规程规范及现场要求，力争将隐患消灭在出厂之前。二是重视对主变本体零序电流等隐蔽回路的检查，在新站验收、变电站扩建、主变更换、主变返厂大修等工作中对主变本体、套管零序TA 和间隙零序TA 电流回路进行重点检查，设备安装完毕后，需对TA 回路进行整组调试和传动调试，确保接线正确。三是明晰一次、二次工作分工分界，细化一次、二次检修班组在技改工程中的分工分界，对设备本体到机构箱、端子箱的配线需进行现场检查，消除检修现场的验收盲区，最大化地对设备运行情况进行验证，避免设备厂家失误造成的设备隐患。