某變電站主變跳閘原因分析及防范措施

李丹丹 朱燕

摘要：某變電站1#變壓器比率差動動作，高低壓兩側開關分閘。兩臺主變并列運行，2號主變代供負荷，負荷無損失。本文針對故障進行原因分析并給出采取措施

1.引言

故障前運行方式，主變2臺并列運行，進線1回，110kV側電氣主接線采用單母線接線，，10kV側電氣主接線為單母線分段接線。

2.現場檢查

1）運行專業現場檢查：1號主變外觀無異常，瓦斯繼電器內無氣體，高、低壓側開關無問題。

2）二次專業現場檢查：檢查主變主二次電流互感器的二次接線發現B相絕緣損壞，二次繞組差動卷的二次接線有燒損現象;B相CT進行勵磁特性、變比、伏安特性、絕緣的測試，無問題;對現場定值進行核查無問題。

現場二次接線檢查：一號主變差動卷CT二次回路接線無開路，1號主變B、C兩相電流互感器的主變備自投保護卷的二次繞組的接線存在異常。

3、原因分析

開關跳閘原因：1號主變主二次電流互感器B相二次繞組差動卷二次接線絕緣燒損，與主變備自投二次電流卷短接，造成分流，使高低壓側產生差流，差動保護動作，兩側開關跳閘。

二次接線絕緣燒損原因：是廠家在主變備自投電流二次回路接線存在異常，將B、C兩相電流互感器的主變備自投保護卷的二次繞組并聯短接，BC相CT二次回路形成的半開路狀態，此種情況使電流互感器備自投卷CT二次端子之間有幾百上千伏的電壓，在遇有大負荷電流時半開路電壓更加嚴重，長期運行的結果使CT二次電纜絕緣擊穿打火，相鄰的差動卷CT二次電纜絕緣也被擊穿接地，直至差動保護動作，使缺陷被暴露。

隨后，變電運檢班組按照此種接線情況進行了模擬實驗，三支CT均加入相同電流，A相電流顯示為0.5A，B、C相電流顯示為0.38A、0.39A。三支CT均檢測到電流，持續加流2小時，CT本身無發熱現象。

2）是電流互感器本身質量問題，運行時局部發熱，造成二次接線長期受熱燒損。

4.原理分析：

CT二次回路半開路狀態的原理分析：

以下以正常運行負荷電流5安培為例說明，出現BC相CT二次同極性相連構成的串聯回路情況，說明CT的工作狀態

IA=5∟0

IC反=5*（√3/2）∟+90 IB反=5*（√3/2）∟-90

IC= 5∟120 ? IB同=IC同=5*（1/2）∟180

IB反= -IC反，可以在CT二次繞組中流通【傳遞到二次側】

IB同=IC同，不可以在CT二次繞組中流通，只在CT二次側繞組兩端產生開路電壓。

上述相量圖說明一個道理：

在上圖中接線情況下：

如果在B、C相CT的一次側通入，IB=5*（√3/2）∟-90*（1600/5）電流;IC=5*（√3/2）∟+90*（1600/5）的電流，CT二次側會流過IB=-IC=5*（√3/2）安培的電流

如果在B、C相CT的一次側通入，IB=5*（1/2）∟180*（1600/5）電流;IC=5*（1/2）∟180*（1600/5）的電流，CT二次側線圈兩端會產生開路電壓U2.5，開路電壓大小U2.5約等于做伏安特性實驗時，二次側通入2.5安培電流時的電壓測量值【考慮2.5A電流在二次繞組上的壓降數、還應該減掉此數值】。

綜合上述兩個實驗結果，如果直接在B、C一次線圈中通入兩個互差120度的5*320【CT變比1600/5】安培的電流，則上圖中CT二次回路會流出5*（√3/2）A的電流，同時BC相CT二次線圈兩端會產生開路電壓U2.5 ，該開路電壓中包含有很多高次諧波分量，瞬時值可能會達到上千伏，足以使CT二次絕緣擊穿。但如果CT本體不是有很嚴重的過熱現象，CT本身不至于損壞。

上述分析中，2.5安培電流是CT勵磁電流分量，該分量電流如果不能使CT極度飽和，則結論是正確的或接近正確的。2.5安培勵磁電流如果使CT極度飽和，則上述的理論值與實際值之間有較大出入，但理論值靠近實際值的趨勢是正確的。

5、采取措施

1.對1號主變二次進線開關柜接線進行了更改，主變投運后無問題。對2號主變接線進行了檢查，無接錯線的情況。

2.聯系廠家對1號主變二次絕緣劣化的B、C相CT進行更換。

3.對進線柜、分段柜CT二次接線進行檢查，發現其接線工藝不合理，要求廠家對上述開關柜進行重新配線，原則為上排端子接線從上側配出、下排端子接線從下側配出，防塵護罩更換為具有兩側出線孔，并將此類型互感器冷壓接O型端子改為帶絕緣護套O型端子的方案。

5.經驗與總結

上述事故中，讓人們事后總結的教訓中不被大家注意的一個施工工藝方面的問題是：CT二次端子配線的規范性問題：

按照上圖1中正確接線圖接線，有兩個好處，一是導線的長度有冗余度，配錯線易于修改，同時導線間不易短路絕緣效果好。

按照圖2的錯誤接線，容易使導線之間發生直接接觸性短路、且容易使導線蹦的太緊太直而發生短路或斷線，一旦配錯線也不易修改。

上述問題不是寫在教科書及規程中的問題，不易被專家或普通現場工作人員所注意。

參考文獻

1. 國家電網公司 繼電保護培訓教材

2. 繼電保護運行技術

3. 電力系統繼電保護