試析110kv變電站母聯開關拒動原因

國網江西省電力公司九江供電公司 332000

摘要：某110kVGY變電站某次母聯開關拒動，導致了線路保護越級跳閘事故。本文對事故原因進行了詳細的分析，以求做到有效的防范。

關鍵詞：110kv變電站；母聯開關；拒動

2012年，某110kVGY變電站某次母聯開關拒動，導致了線路保護越級跳閘事故。該變電站某日#2主變35kV側避雷器發生故障，導致#2主變主變差動保護動作，其中#2主變主變中壓側開關4、低壓側開關5跳開，而母聯開關3并未跳開。在故障發生1.876s后，220kV FZ變電的站線路l距離III段，保護跳閘、重合，加速度段動作跳閘。因該變電站側有線路備自投，所以在故障發生后3.72s，線路備自投保護動作，開關1延時跳開，開關2合上。

一、110kVGY變電站的運行方式

該變電站2009年建成并投運，包括2條1l0kV供電線路（其中線路1是由220kV FZ變電站進行供電，供電線路均為內橋接線方式），2臺主變，主變高壓側僅有刀閘并無開關，110、35、10kV母線均為單母分段。

在故障發生前，2臺主變并列運行，GY變電站全站負荷由110kV線路1承擔，而線路2為熱備用線路，110kV線路備自投保護投入。

二、故障相關檢查

（一）保護裝置動作檢查

故障發生后，檢查變電站110kV GY變電站保護裝置動作狀況。110kV GY變電站：（1）#2主變差動保護A、B相動作；（2）#2主變差動出口跳閘信號燈、中壓側開關跳閘信號燈、低壓側開關跳閘信號燈亮均亮，但母聯開關3跳閘信號燈并沒亮；（3）110kV線路備自投保護動作，并且110kV開關1跳閘信號與110kV開關2合閘信號燈均呈亮狀態。

檢查220kV FZ變電站的保護裝置動作狀況。FZ變電站線路1距離III段，（1）保護跳閘、重合、加速段動作跳閘；（2）110kV開關11跳閘信號燈亮，并且重合閘信號燈亮；（3）保護顯示B、C相故障，故障距離為5.9km。

（二）檢查一次設備

對110kV線路1全線進行巡查，并未發現短路故障和任何異常。110kV線路1距離III段，故障距離為5.9km，而110kV線路1全場為5.8km，因此初步判斷故障位于110kV GY變電站內。對110kV GY變電站內#2主變與相關附屬一次設備進行檢查，發現其35kV側出線電纜頭發生燒毀，而#2主變與開關4間的母線橋上的A、B相避雷器發生擊穿、炸裂。

（三）母聯開關3拒動檢查

斷開110kV GY變電站母聯開關3，做好#2主變停電安全措施，檢驗人員對#2主變、母聯開關3的控制回路進行檢修，并做開關傳動試驗。

（1）#2主變保護裝置檢查：#2主變投運于2009年，采用的是許繼WBH-810系列保護，對#2主變進行檢查，出口跳閘矩陣和定值均為正確。然后對#2主變采用差動主保護進行整組的傳動試驗，試驗結果發現差動保護正確動作、后臺信號正常，開關2、開關4、開關5均正確跳閘，僅母聯開關3除外。因此，在拆除該母聯開關3跳閘線101、133后再次進行#2主變差動主保護傳動試驗，同時采用萬用表對已拆除的跳閘線進行監測，結果發現，#2主變差動保護動作的同時跳閘線導通，這表明，跳閘命令正常由保護裝置發出，而母聯開關3拒動與#2主變控制回路并無關系。

（2）母聯開關3二次回路檢查：通過（1）排除了#2主變保護裝置的原因，進一步對母聯開關3二次回路進行檢查。母聯開關3采用的是許繼WCH-812保護裝置，同樣投運于2009年，圖1為母聯開關3的控制回路。其中，#2主變跳母聯開關3跳閘線101與3D1端子相接，而133與3D30端子相接；母聯開關3與#2主變跳母聯開關3的充電保護出口壓板1LP4在串接后，接入到開關3跳閘回路。在正常情況下，2臺主變并列運行過程中，母聯開關3處于合位，并且其所有的充電保護都處于退出狀態，1LP4處于斷開位置（分列運行、此壓板不投入）。

檢查發現，盡管#2主變的差動保護動作發出了跳母聯開關3的跳閘命令，但是1LP4仍然處于斷開位置，造成跳閘回路無法接通，最終導致母聯開關3無法跳開。針對此次故障是由母聯開關3控制回路的誤接線造成的，因此對#2主變母聯開關3控制回路改進，將133跳閘線與D36端子相接，然后進行了傳動試驗，試驗結果發現，保護動作正確，并且開關1到開關5均正確跳閘。

圖1 #2主變母聯開關3的控制回路

三、故障分析結果及暴露出的問題

檢驗人員在對相關設備進行檢查與傳動試驗后，發現線路1越級跳閘整個過程為：最開始，#2主變35kV側A相出線，電纜頭絕緣降低，并發生對地放電，進而使B相、C相避雷器的電壓升高，由于絕緣擊穿放電，B、C兩相間短路。此時，#2主變差動動作，主變三側開關跳閘，但是母聯開關3拒動，進而造成了線路1距離III段的保護動作越級跳閘、重合與加速段動作跳閘；同時在加速段動作時B相、C相避雷器炸裂，而短路故障也消除。與此同時，110kV GY變電站線路備自投保護動作，110kV開關1跳開，而110kV開關2合上，變電站全站負荷由110kV線路2承擔。

由此判定此次線路越級跳閘故障的發生是由母聯開關3控制回路的誤接線造成的。實際上自2009年投運開始，110kV變電站母聯開關拒動事故發生多次，均為發現母聯開關3控制回路的誤接線，經此次改進后，變電站母聯開關拒動事故顯著減少。表1為2009年至2014年該變電站母線開關拒動發生情況。

表1 2009年至2014年該變電站母線開關拒動次數

200920102011201220132014

拒動次數566700

結束語

此次故障發生的原因最根本的原因在于母聯開關3控制回路的誤接線，因此為避免母聯開關拒動的發生，必須加強安裝、調試過程的質量管理，做好驗收工作與技術監管。

參考文獻

[1]郭偉偉，李釗，宋亞楠.110kV母聯開關拒動事故的原因分析[J].農村電氣化，2012，（4）

[2]郭偉偉，馬力，趙皖豫等.110kV變電站母聯開關拒動原因分析[J].電工技術，2012，（8）

[3]程鋼，宋漢蓉，葉濤等.110kV線路拒動故障分析及解決措施[J].水電能源科學，2012，（11）