10kV線路故障引起35kV主變越級跳閘事件分析

李揚 劉宇先 李昕 巴向華

國網安徽省電力有限公司青陽縣供電公司 安徽池州 242800

1 事故概況

（1）事故前運行方式。35kV變電站A為單電源供電變電站，35kV線路1為電源進線。10kV線路1發生兩相永久性短路故障時，變電站A的35kV線路1運行，35kV1#、2#主變并列運行，10kV母聯開關100合位，10kV出線1、出線2、出線3運行。

（2）事故經過2018年11月30日上午10時12分，35kV變電站A的2#主變高壓側過流I段t2保護動作，跳開3502、102開關。約0．6s后，1#主變高壓側過流I段t1、低壓側過流I段t1保護動作，跳開3501、101開關。通過視頻安防系統，檢查變壓器外觀及低壓母線等一次設備，未發現明顯故障[1]。10時26分，供電所匯報10kV出線1的88#電線桿被施工車輛撞斷，導致相間短路故障。10時43分，10kV出線1故障隔離結束，經主管領導同意對1#、2#主變試送一次，1#、2#主變均試送成功。

2 設備參數及保護配置

2.1 設備參數

35kV系統正序等值阻抗標幺值：大方式0．7631、小方式1．2939，基準容量100MVA。1#主變容量5．0MVA、阻抗電壓6．81%，2#主變容量6．3MVA、阻抗電壓7．12%。1#、2#主變額定電壓比35/10．5kV，35kV側CT變比200/5，10kV側CT變比500/5。

2.2 保護配置

（1）35kV線路1為變電站A的進線電源，階段電流保護退出，靠線路1電源側保護裝置進行保護。（2）10kV出線配置階段電流保護，過流Ⅰ段按躲本線路末端最大三相短路電流整定，過流II段按本線路最大負荷電流整定，定值如下。對10kV出線1（200/5）而言，過流Ⅰ段 23．5/940A，0s；過流 II段 6．6/264A，0．4s，重合閘退出[2]。

3 事故分析

3.1 事故報文信息

2#主 變 后 備 保 護 裝 置 動 作 報 文：10：12：46．396，Imax=3．58A，高壓側過流Ⅰ段t2時限動作。1#主變后備保護裝置動作報文：10：12：47．048，Imax=3．4A，高壓側過流Ⅰ段t1時限動作；10：12：47．048，Imax=4．49A，低壓側過流Ⅰ段t1時限動作；10kV出線1、出線2、出線3保護裝置無動作信息。

3.2 保護動作行為分析

（1）10kV出線1保護動作分析。查看10kV出線保護裝置及開關機構，3個10kV出線保護裝置均未動作，且10kV出線開關機構無卡死等異常現象。查看3個10kV出線保護裝置中過流II段延時均為0．4s，與定值單相符。因為10kV出線1短路電流未達到過流I段定值（23．5/940A，0s），所以其過流I段不動作。由故障報文可知，2#主變高壓側過流Ⅰ段t2時限動作，0．1s后切除故障，未達到10kV線路1過流II段時間定值（0．4s），故10kV出線1過流II段不動作。

（2）2#主變保護動作分析。10kV出線1在88#桿處發生兩相短路故障時，10kV出線1過流II段、2#主變高、低壓側過流I段t1、t2時限保護同時啟動，因故障電流達到2#主變高壓側過流I段t2時限保護運行定值（3．28/131．2A，0．1s），未達到10kV線路1過流I段定值（23．5/940A，0s），故由2#主變高壓側過流Ⅰ段t2時限動作跳閘，0．1s后切除故障，2#主變高壓側過流Ⅰ段t1、低壓側過流Ⅰ段t1、t2時限保護（100s）及10kV線路1過流II段保護（0．4s）可靠返回。

（3）故障電流計算。短路電流示意圖如圖1所示，在10kV出線1的88#桿處設置兩相短路故障并進行故障計算。計算所得故障電流為143A，與2#主變高壓側過流Ⅰ段t2時限保護動作報文數值Imax=3．58/143A相符，驗證了2#主變高壓側過流I段t2時限保護動作的正確性。

（4）1#主變保護動作分析。2#主變高后備保護動作跳閘前（10：10AM），1#、2#主變各側負荷電流如下：3501開關負荷電流61A，101開關負荷電流201A；3502開關負荷電流75A，102開關負荷電流248A。10時12分，35kV變電站A的2#主變高壓側過流I段t2時限保護動作跳開3502、102開關后，單臺運行的1#主變過負荷，1#主變高、低側負荷電流分別瞬間上升至136/3．4A、449/4．49A左右，達到1#主變高、低后備保護過流Ⅰ段的啟動值。經過0．6s延時后，1#主變高壓側、低壓側過流I段保護t1時限動作，跳開3501、101開關。1#主變高壓側、低壓側過流I段t1時限保護正確動作[3]。

4 結語

綜合上述，當10kV線路1過流II段保護范圍內發生故障時，2#主變高壓側過流I段t2時限保護先動作切除故障，造成越級跳閘事件。