一起110千伏变压器跳闸故障分析

马群 沈润 王晓辉 何成宝

关键词：变压器、低后备保护

2021年4月，某变电站2号变压器第二套保护低后备保护动作跳闸，跳开变压器低压侧102开关，10kVⅡ段母线失电。

一、故障前运行方式

110kV单母分段接线，分列运行。1、2号主变高压侧开关分别运行于110kV1母和2母。

35kV单母分段接线，1号主变中压侧301开关运行于35kV1母，母联300开关合位，302分位，35kV1、2母线全部负荷由1号主变供电。

10kV单母分段接线，1号主变低压侧101开关运行于10kV1母，2号主变低压侧102开关运行于10kV2母，母联100开关分位。

该站2号变压器选用了EPS-3133 变压器保护装置。2号主变第二套保护采用东方电子EPS-3133 变压器保护装置。EPS-3133 共两种启动方式，差动电流突变量启动和相电流启动，第二套保护未投入差动保护。

二、现场检查结果

2.1保护动作情况

通过现场检查，现场故障录波器录波无异常，如图1所示。

该站2号主变第二套保护低后备过流I端保护动作，动作报告如图2所示。第一套无保护动作报告。其它各出线保护无动作报告。

通过查看保护定值单，2号主变第二套保护低后备保护相关定值如下：

低1复压过流I 段定值为6.523A，I 段1 时限为1.3S。低1 复压过流II 段定值为4.806A，II 段1 时限为1.3S。其中 I 段 1 时限为纯过流保护，II 段 1 时限经本侧复压闭锁，低 1 分支其他过流保护未投入。

因2号主变第二套保护未投入差动保护，故该保护启动原因为相电流模值启动，模值启动是判投入的各保护电流定值最小值的0.98 倍。低压1 分支投入的过流保护定值为I 段6.5A、II 段4.8A，故当低压1 分支任一相电流大于4.7A（即0.98*4.8A），保护会启动。

根据现场提取的录波及相关报告，动作时刻启动时间为2021 年04 月01 日01时03 分37 秒715 毫秒，启动后经665852 毫秒后保护出口。2号主变第二套保护装置录波如图3所示。

从图3可知：1）装置启动时低压1 分支C 相电流为4.7A，符合相电流模值启动条件;2）启动后一段时间内C 相电流一直在4.7A 以上，当电流超过6.5A 后过流I 段开始入段计时，且电流一直大于0.98 倍定值，延时1.3s 后过流I 段出口。C 相电流从启动到超过6.5A 间隔时间很长，因动作时间是相对启动时刻的相对时间，所以报告中动作时间较长，为665852 毫秒。此时间并非定值中的动作时限。整个动作过程中保护逻辑没有问题;3）故障过程中低压1 分支电压一直保持正常（60V）没有变化，因过流II 段经复压闭锁，故过流II 段一直未动作;4）整个过程中C 相电流且呈现负荷电流特征，保护动作后低压1 分支开关跳开，三相电流消失。

2.2采样交流盒测试情况

通过现场设备交流盒加量测试分析，低压1 分支采样的交流盒C 相电流采样有明显异常，大部分情况下C 相电流较实际电流偏大，但也有偏小的情况。现场更换交流盒后再加量测试正常，此套变压器保护装置投入运行。故可初步判断本次2#变跳闸是由于交流盒采样异常导致。

三、故障原因分析

结合以上分析，可初步判断：低压1 分支采样的交流盒C 相电流采样有异常，当C相采样值超过过流II 段定值时，因有复压闭锁，所以保护装置只启动，并未动作出口跳闸;直到C相采样值超过过流I 段定值时，此时不经复压闭锁，导致出口跳闸。保护装置动作逻辑正确。

四、故障处理情况

汇报调度后，地调下令将2号主变第二套保护停用，同时，配调下令改变中低压侧运行方式。2号主变带35kV全部负荷，1号主变带10kV全部负荷。待检修人员更换完毕且试验合格，改为正常运行方式。

经检修及厂家人员检查后，初步推断2号主变第二套保护装置采樣交流盒元器件或相关回路异常导致，导致低压侧102开关C相采样值超过低后备保护电流动作值，进而保护动作跳闸。厂家反映此问题为首次发现，具体导致交流盒异常原因，厂家需将对现场邮寄的交流盒进一步检测，检测结论再进行汇报。