一起短路故障造成開關越級跳閘的原因分析及處理

劉煉 李旭陽 黃猛

摘 要：文中介紹一次某平臺因外輸泵接線發(fā)生短路故障引起平臺主變壓器差動保護動作，造成斷路器越級跳閘，導致平臺失電，通過對事故現場檢查、故障錄波等方式分析出事故原因，并給出事故的處理措施，最終恢復平臺供電。

關鍵詞：越級跳閘；變壓器差動保護；事故分析

1 事故經過

渤海油田海上某平臺在啟動注水泵WHPA-P-4103A配電柜VCU01時，造成注水泵配電柜VCU1和變壓器WHPA-T-001供電配電柜VCB03保護跳閘，造成WHPB平臺失電。其平臺有兩臺燃氣主發(fā)電機組（3.3kV，開關VCB01/02），通過匯流母排給變壓器回路VCB03和注水泵VCU1及其他設備供電。

2 事故排查

2.1 注水泵WHPA-P-4103A配電柜VCU01跳閘故障排查

①查看VCU01保護故障信息保護調試為電流速斷保護動作，其故障動作電流為3A，故障動作時間為0.0S，與VCU01保護電流設定值進行核對發(fā)現電流整定值為1A，T=0.5S，結果顯示故障時電流值大于整定值，保護跳閘動作正確；②打開注水泵A接線盒，發(fā)現注水泵供電電纜終端有明細灼燒，相間絕緣被擊穿，從而確定由于外輸泵A電纜終端絕緣降低造成相間短路，致使VCU01配電柜跳閘；③對電機繞組進行絕緣、直阻等試驗測試，各項參數結果正常。

2.2 變壓器WHPA-T-001配電柜VCUB03跳閘故障排查

2.2.1 P632綜保參數設置檢查

查看P632綜保內保護定值，檢查結果為其差動保護設定與設計定制一致。

2.2.2 查閱 P632綜保故障錄波

翻閱VCB03保護繼電器P632故障記錄，故障信息顯示為變壓器A、C兩相差動動作，其故障信息差動電流為3.2IREF，遠大于繼電保護器內容設定值；查看變壓器原邊配電柜VCB03保護繼電器P632故障錄波波形進行分析，其波形與變壓器勵磁涌流波形極為相似。因此認為變壓器進線柜VCB03跳閘是屬于誤動作，因此認定變壓器差動保護接線錯誤。

2.2.3 變壓器WHPA-T-001原副邊配電柜電流互感器接線檢查

通過檢查發(fā)現變壓器原邊（3.3kV側）電流互感器P2 和P1極性與變壓器副邊（35kV）配電柜電流互感器P1和P2極性不匹配，與變壓器差動保護原理接線不符，沒有構成電流互感器減極性原理。由于平時變壓器運行負荷較輕，保護繼電器P632檢測到一定數值的差動電流但此值還沒有達到變壓器差動保護啟動值，P632保護繼電器沒有跳閘，而當外輸泵出線故障時，故障電流較大超過差動保護啟動門檻值。

綜上所述，這次事故是由于變壓器原邊、副邊電流互感器二次接線錯誤，當平臺電力系統(tǒng)發(fā)生故障，較大的故障電流使變壓器WHPA-T-001配電柜VCB03保護誤動作，造成開關斷路器越級跳閘，從而使WHPB平臺失電。

3 事故處理

注水泵A電纜終端重新制作，變壓器WHPA-T-001兩次配電柜電流互感器極性整改。

變壓器WHPA-T-001保護裝置P632變壓器差動保護，其原副邊配電柜的電流互感器接線都出線錯誤，做出以下處理。

①變壓器運行時電流是由3.3kV側流向35kV側，將原來電流從P2流入P1流出改為P1流入P2流出，同時將電流互感器三相的S2流入P632保護繼電器X032模塊的1、3、5端子改為S1流入P632繼電保護器1、3、5端子，從P632繼電保護器X032模塊的2、4、6端流入電流互感器的S2端；②在變壓器副邊側（35kV） 將電流互感器三相的S2流入P632保護繼電器X052模塊的1、3、5端子改為S1流入P632繼電保護器1、3、5端子、P632繼電保護器X052模塊的2、4、6端流入電流互感器的S2端。

通過以上處理，故障排除，WHPB平臺和注水泵A恢復送電，電氣設備運行正常。

4 原因分析

①電動機電力電纜的電纜頭制作工藝差，施工人員未按照作業(yè)指導書執(zhí)行；②電動機電纜兩相之間絕緣距離不夠；③高壓配電柜出廠檢查不到位，接線人員電力知識基礎較薄弱；④平臺投入初期設備檢查不到位，調試過程中沒有嚴格按照調試大綱進行操作。

5 防范活整改措施

①利用平臺計劃性停產，將平臺電動機電纜檢查、配電柜內電流互感器極性納入停產檢查范圍，徹底消除事故隱患；②仔細審核平臺調試技術方案，細化調試過程中的技術要求；③對新裝設備按照國家標準進行檢查審核，制定平臺電氣設備調試檢查表，并形成設備調試監(jiān)督機制；④加強施工人員技術培訓，嚴格安裝國家標準和電力行業(yè)標準施工。

6 結束語

在設計過程中要嚴格審核圖紙并加強電力系統(tǒng)繼電保護原理的理解，使其避免此類事故的再次發(fā)生。在設備調試時作業(yè)人員只針對圖紙檢查接線，沒有全面的考慮變壓器差動保護原理。繼電保護裝置電流回路二次極性的正確與否關系到保護裝置的正確可靠動作，因此在設備投入使用前，一定要對保護繼電器電流互感器的極性進行檢查，避免出現極性錯誤。對于差動保護極性一定要進行帶較大負荷進行驗證，只有這樣才能防止繼電器誤動作，從而保障海上平臺電力系統(tǒng)可靠運行。

參考文獻：

[1]張保會，尹項根.電力系統(tǒng)繼電保護[M].北京：中國電力出版社，2005.