對某220 kV變電站主變差動保護動作跳閘的原因分析

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，后經查找原因分析，發(fā)現(xiàn)因35 kV絕緣管母線與開關柜母線橋搭接出現(xiàn)A、C相相序反，最后經處理恢復送電，但給我們留下很多反思？

關鍵詞 變電站；主變；跳閘；原因分析

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

中電投哈密煙墩第一風電場工程位于新疆自治區(qū)哈密市東南約100 km，駱駝圈子東南的戈壁灘上，占地面積60 km?，裝機規(guī)模200 MW，安裝80臺單機容量2500 kW風力發(fā)電機組。場區(qū)東側建有一座監(jiān)控中心，并與天潤煙墩第二風電場合建一座220 kV升壓站，本風電場通過8回35 kV集電線路接入升壓站。220 kV中潤煙墩西風電匯集站升壓站安裝兩臺額定容量為200MVA的主變壓器，第一風電場和第二風電場各用一臺。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，預留對外供電或其他風電場接入的可能。

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主變壓器差動保護動作跳閘，現(xiàn)分析如下。

1 事故經過

220 kV中潤煙墩西風電匯集站升壓站安裝兩臺額定容量為200MVA的主變壓器，兩臺主變?yōu)槿嗳@組油浸風冷有載調壓升壓型變壓器，均為山東魯能泰山電力設備有限公司生產，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，有載調壓檔位17檔，聯(lián)結組別Yn，D11，額定頻率50 Hz，變壓器高、中、低壓采用一套南瑞PCS-978GE系列微機型綜合保護裝置。

2013年10月22日0時55分中潤煙墩西風電匯集站開始反送電，1#、2#主變分別按省調送電方案沖擊主變5次并帶電正常運行。 11時48分，合上1#SVC組合電容器35V1斷路器，11時49分向調度匯報調試人員需四次跳開35V1斷路器，12時17分完成1#SVC 35V1斷路器的手動四次跳開試驗，一切正常。第五次調試自動發(fā)脈沖，12時32分1#主變高壓側斷路器2201、1#主變低壓側斷路器3501I、3501II、3501III以及1#SVC組合電容器35V1斷路器相繼跳閘。

調試人員分析斷路器相繼跳閘原因，認為SVC主回路控制柜電流互感器二次接線有兩點接地情況，試驗人員在其他已經調試過的風電場也遇到過類似情況，使1#主變高低壓側跳閘。

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

根據(jù)#1主變保護后臺報文顯示，#1主變壓器低壓側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電壓、電流在故障前無異常，故障后高中低三側電壓急劇降低，而高中低壓三側電流明顯增大，達到了額定電流的好幾倍，現(xiàn)場分析變壓器內部故障所致，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中性點對地耐壓為95 kV；#1主變油擊穿實驗電壓為55 kV，介質損耗實驗測量高壓—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%，以上分析結果均為合格。#1主變壓器油色譜分析實驗，將數(shù)據(jù)和出廠值進行比較，均在正常范圍內，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、有載調壓油樣均正常，由此可判斷出#1主變壓器本體內部無故障。

3）#1主變跳閘發(fā)生后，對35 kV開關柜小室進行檢查時發(fā)現(xiàn)絕緣管母線與35 kV開關柜母線橋出現(xiàn)A、C相相序接反情況，#1主變壓器低壓側一分支接于SVC支路，SVC控制柜發(fā)出脈沖后，通過35 kV一段母線進入#1主變壓器，造成低壓側電流與高壓側電流相位角的偏差，引起#1主變壓器差動保護動作跳閘，從而#1主變壓器失電。#1主變壓器高壓側相序為正相序，低壓側相序為正相序，由于#1主變壓器低壓側35 kV絕緣管母線與開關柜母線橋搭接出現(xiàn)A、C相相序反問題，造成低壓側電流與高壓側電流出現(xiàn)120°相位角，出現(xiàn)差流，引起#1主變壓器兩側斷路器跳閘。

3 跳閘故障整改措施

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

4 經驗總結

1）在變電站送電過程中，由于低壓側沒有電源，所以很多人都認為不存在兩電源的并列運行，可以不必考慮相序，認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。建議變電站低壓側有SVC、SVG等無功補償裝置的設備，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等無功補償裝置時，先投電容器組支路，設備帶有小負載后實際檢查核對各側CT極性，然后再投入TCR組合支路，無誤后帶電運行。

3）加強對主要設備日常巡檢，特別是新投運生產的設備，對電容器組及SVC的檢查要細仔認真，投運前測量SVC電抗器的相序。

4）作為電氣運行人員，更重要的是從這次事故中總結經驗教訓，在以后類似工作中重點加以防范，對各項重要保護，嚴格按照相關規(guī)定進行校驗，還要對現(xiàn)場一、二次設備對照圖紙進行核對，確保每一回路都正確無誤。解決那些短時間或一般情況下不易暴露的問題，為以后的運行維護打好基礎，從根本上杜絕類似事故的發(fā)生，切實維護電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。

參考文獻

[1]是晨光，陳曉強，胡建音.主變壓器220kV斷路器失靈保護的探討[A].2006電力系統(tǒng)自動化學術交流研討大會論文集[C].2006.endprint