對某220 kV變電站主變差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作跳閘的原因分析

張軍昌

摘 要 某220 kV變電站在送電過程中，發(fā)生主變兩次跳閘，后經(jīng)查找原因分析，發(fā)現(xiàn)因35 kV絕緣管母線與開關(guān)柜母線橋搭接出現(xiàn)A、C相相序反，最后經(jīng)處理恢復(fù)送電，但給我們留下很多反思？

關(guān)鍵詞 變電站；主變；跳閘；原因分析

中圖分類號：TM63 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）06-0184-01

中電投哈密煙墩第一風(fēng)電場工程位于新疆自治區(qū)哈密市東南約100 km，駱駝圈子?xùn)|南的戈壁灘上，占地面積60 km?，裝機(jī)規(guī)模200 MW，安裝80臺(tái)單機(jī)容量2500 kW風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。場區(qū)東側(cè)建有一座監(jiān)控中心，并與天潤煙墩第二風(fēng)電場合建一座220 kV升壓站，本風(fēng)電場通過8回35 kV集電線路接入升壓站。220 kV中潤煙墩西風(fēng)電匯集站升壓站安裝兩臺(tái)額定容量為200MVA的主變壓器，第一風(fēng)電場和第二風(fēng)電場各用一臺(tái)。220 kV主接線為雙母線，出線兩回，一回至煙墩南750 kV變電站，一回至煙墩北220 kV升壓站。110 kV主接線按雙母線規(guī)劃，預(yù)留對外供電或其他風(fēng)電場接入的可能。

2013年10月22日，新疆哈密220 kV中潤煙墩西風(fēng)電匯集站#1主變壓器在反送電過程中出現(xiàn)#1主變壓器差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作跳閘，現(xiàn)分析如下。

1 事故經(jīng)過

220 kV中潤煙墩西風(fēng)電匯集站升壓站安裝兩臺(tái)額定容量為200MVA的主變壓器，兩臺(tái)主變?yōu)槿嗳@組油浸風(fēng)冷有載調(diào)壓升壓型變壓器，均為山東魯能泰山電力設(shè)備有限公司生產(chǎn)，型號為SFSZ10-200000/220，額定容量200/200/200MVA，額定電壓220/110/35 kV，額定電流524/1050/3300 A，有載調(diào)壓檔位17檔，聯(lián)結(jié)組別Yn，D11，額定頻率50 Hz，變壓器高、中、低壓采用一套南瑞PCS-978GE系列微機(jī)型綜合保護(hù)裝置。

2013年10月22日0時(shí)55分中潤煙墩西風(fēng)電匯集站開始反送電，1#、2#主變分別按省調(diào)送電方案沖擊主變5次并帶電正常運(yùn)行。 11時(shí)48分，合上1#SVC組合電容器35V1斷路器，11時(shí)49分向調(diào)度匯報(bào)調(diào)試人員需四次跳開35V1斷路器，12時(shí)17分完成1#SVC 35V1斷路器的手動(dòng)四次跳開試驗(yàn)，一切正常。第五次調(diào)試自動(dòng)發(fā)脈沖，12時(shí)32分1#主變高壓側(cè)斷路器2201、1#主變低壓側(cè)斷路器3501I、3501II、3501III以及1#SVC組合電容器35V1斷路器相繼跳閘。

調(diào)試人員分析斷路器相繼跳閘原因，認(rèn)為SVC主回路控制柜電流互感器二次接線有兩點(diǎn)接地情況，試驗(yàn)人員在其他已經(jīng)調(diào)試過的風(fēng)電場也遇到過類似情況，使1#主變高低壓側(cè)跳閘。

16時(shí)43分再次向省調(diào)申請將1#主變轉(zhuǎn)運(yùn)行狀態(tài)，并說明跳閘原因。18時(shí)12分合上2201斷路器，無異常；18時(shí)24分合上1#主變低壓側(cè)3501Ⅰ斷路器，無異常；19時(shí)19分合上35 kV 1#SVC組合電容器35V1斷路器；19時(shí)21分SVC廠家對1#SVC設(shè)備自動(dòng)發(fā)脈沖后1#主變高壓側(cè)斷路器2201、1#主變低壓側(cè)斷路器3501Ⅰ以及組合電容器35V1斷路器再次相繼跳閘。

根據(jù)#1主變保護(hù)后臺(tái)報(bào)文顯示，#1主變壓器低壓側(cè)一分支斷路器先出現(xiàn)跳閘，然后二分支斷路器、三分支斷路器，#1主變壓器高壓側(cè)斷路器跳閘，#1主變壓器失壓后SVC斷路器才出現(xiàn)跳閘。

2 跳閘原因分析

1）根據(jù)#1主變事故跳閘的現(xiàn)象，仔細(xì)檢查#1主變本體，除本體油枕油位高外，外觀無明顯反映故障的異常現(xiàn)象，初步判斷為本體正常。

2）通過故障錄波裝置檢查#1變壓器高中低壓三側(cè)電壓、電流在故障前無異常，故障后高中低三側(cè)電壓急劇降低，而高中低壓三側(cè)電流明顯增大，達(dá)到了額定電流的好幾倍，現(xiàn)場分析變壓器內(nèi)部故障所致，隨后對#1主變壓器做了繞組絕緣電阻測量：高壓—中壓、低壓及地；中壓—高壓、低壓及地；低壓—高壓、中壓及地的絕緣電阻均合格。繞組及套管直流測試顯示三相電阻最大不平衡為高壓（相）0.67%，中壓（相）0.72%，低壓（相）0.66%；鐵芯對地電阻為2000兆歐為合格；110 kV中性點(diǎn)對地耐壓為95 kV；#1主變油擊穿實(shí)驗(yàn)電壓為55 kV，介質(zhì)損耗實(shí)驗(yàn)測量高壓—中壓、低壓及地為0.29%，中壓—高壓、低壓及地為0.27%，低壓—高壓、中壓及地為0.0.29%，以上分析結(jié)果均為合格。#1主變壓器油色譜分析實(shí)驗(yàn)，將數(shù)據(jù)和出廠值進(jìn)行比較，均在正常范圍內(nèi)，其中#1主變壓器有色譜分析值如表1所示，可以看出#1主變壓器本體油樣、有載調(diào)壓油樣均正常，由此可判斷出#1主變壓器本體內(nèi)部無故障。

3）#1主變跳閘發(fā)生后，對35 kV開關(guān)柜小室進(jìn)行檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)絕緣管母線與35 kV開關(guān)柜母線橋出現(xiàn)A、C相相序接反情況，#1主變壓器低壓側(cè)一分支接于SVC支路，SVC控制柜發(fā)出脈沖后，通過35 kV一段母線進(jìn)入#1主變壓器，造成低壓側(cè)電流與高壓側(cè)電流相位角的偏差，引起#1主變壓器差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作跳閘，從而#1主變壓器失電。#1主變壓器高壓側(cè)相序?yàn)檎嘈颍蛪簜?cè)相序?yàn)檎嘈颍捎?1主變壓器低壓側(cè)35 kV絕緣管母線與開關(guān)柜母線橋搭接出現(xiàn)A、C相相序反問題，造成低壓側(cè)電流與高壓側(cè)電流出現(xiàn)120°相位角，出現(xiàn)差流，引起#1主變壓器兩側(cè)斷路器跳閘。

3 跳閘故障整改措施

對35 kV開關(guān)柜所有一次設(shè)備進(jìn)行核對相序、絕緣試驗(yàn)；對所有開關(guān)柜二次電壓、電流回路進(jìn)行重新查線、CT極性、絕緣、直流電阻進(jìn)行試驗(yàn)；對絕緣管母線重新更改相序焊接，更改后進(jìn)行通流、通壓試驗(yàn)，保證一次與二次回路正確。后整改完后向省調(diào)申請，于2013年10月27日15時(shí)20分中潤煙墩西風(fēng)電匯集站#1主變及各設(shè)備送電正常。

4 經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

1）在變電站送電過程中，由于低壓側(cè)沒有電源，所以很多人都認(rèn)為不存在兩電源的并列運(yùn)行，可以不必考慮相序，認(rèn)為只要三條線連好就可以，送電前不用在核對相序，由于這種疏忽大意，很容易造成事故。建議變電站低壓側(cè)有SVC、SVG等無功補(bǔ)償裝置的設(shè)備，在送電前一定好核對相序，相序無誤后方可送電。

2）建議在投入SVC、SVG等無功補(bǔ)償裝置時(shí)，先投電容器組支路，設(shè)備帶有小負(fù)載后實(shí)際檢查核對各側(cè)CT極性，然后再投入TCR組合支路，無誤后帶電運(yùn)行。

3）加強(qiáng)對主要設(shè)備日常巡檢，特別是新投運(yùn)生產(chǎn)的設(shè)備，對電容器組及SVC的檢查要細(xì)仔認(rèn)真，投運(yùn)前測量SVC電抗器的相序。

4）作為電氣運(yùn)行人員，更重要的是從這次事故中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，在以后類似工作中重點(diǎn)加以防范，對各項(xiàng)重要保護(hù)，嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行校驗(yàn)，還要對現(xiàn)場一、二次設(shè)備對照圖紙進(jìn)行核對，確保每一回路都正確無誤。解決那些短時(shí)間或一般情況下不易暴露的問題，為以后的運(yùn)行維護(hù)打好基礎(chǔ)，從根本上杜絕類似事故的發(fā)生，切實(shí)維護(hù)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1]是晨光，陳曉強(qiáng)，胡建音.主變壓器220kV斷路器失靈保護(hù)的探討[A].2006電力系統(tǒng)自動(dòng)化學(xué)術(shù)交流研討大會(huì)論文集[C].2006.endprint