一起110千伏變壓器跳閘故障分析

馬群 沈潤 王曉輝 何成寶

關鍵詞：變壓器、低后備保護

2021年4月，某變電站2號變壓器第二套保護低后備保護動作跳閘，跳開變壓器低壓側102開關，10kVⅡ段母線失電。

一、故障前運行方式

110kV單母分段接線，分列運行。1、2號主變高壓側開關分別運行于110kV1母和2母。

35kV單母分段接線，1號主變中壓側301開關運行于35kV1母，母聯300開關合位，302分位，35kV1、2母線全部負荷由1號主變供電。

10kV單母分段接線，1號主變低壓側101開關運行于10kV1母，2號主變低壓側102開關運行于10kV2母，母聯100開關分位。

該站2號變壓器選用了EPS-3133 變壓器保護裝置。2號主變第二套保護采用東方電子EPS-3133 變壓器保護裝置。EPS-3133 共兩種啟動方式，差動電流突變量啟動和相電流啟動，第二套保護未投入差動保護。

二、現場檢查結果

2.1保護動作情況

通過現場檢查，現場故障錄波器錄波無異常，如圖1所示。

該站2號主變第二套保護低后備過流I端保護動作，動作報告如圖2所示。第一套無保護動作報告。其它各出線保護無動作報告。

通過查看保護定值單，2號主變第二套保護低后備保護相關定值如下：

低1復壓過流I 段定值為6.523A，I 段1 時限為1.3S。低1 復壓過流II 段定值為4.806A，II 段1 時限為1.3S。其中 I 段 1 時限為純過流保護，II 段 1 時限經本側復壓閉鎖，低 1 分支其他過流保護未投入。

因2號主變第二套保護未投入差動保護，故該保護啟動原因為相電流模值啟動，模值啟動是判投入的各保護電流定值最小值的0.98 倍。低壓1 分支投入的過流保護定值為I 段6.5A、II 段4.8A，故當低壓1 分支任一相電流大于4.7A（即0.98*4.8A），保護會啟動。

根據現場提取的錄波及相關報告，動作時刻啟動時間為2021 年04 月01 日01時03 分37 秒715 毫秒，啟動后經665852 毫秒后保護出口。2號主變第二套保護裝置錄波如圖3所示。

從圖3可知：1）裝置啟動時低壓1 分支C 相電流為4.7A，符合相電流模值啟動條件;2）啟動后一段時間內C 相電流一直在4.7A 以上，當電流超過6.5A 后過流I 段開始入段計時，且電流一直大于0.98 倍定值，延時1.3s 后過流I 段出口。C 相電流從啟動到超過6.5A 間隔時間很長，因動作時間是相對啟動時刻的相對時間，所以報告中動作時間較長，為665852 毫秒。此時間并非定值中的動作時限。整個動作過程中保護邏輯沒有問題;3）故障過程中低壓1 分支電壓一直保持正常（60V）沒有變化，因過流II 段經復壓閉鎖，故過流II 段一直未動作;4）整個過程中C 相電流且呈現負荷電流特征，保護動作后低壓1 分支開關跳開，三相電流消失。

2.2采樣交流盒測試情況

通過現場設備交流盒加量測試分析，低壓1 分支采樣的交流盒C 相電流采樣有明顯異常，大部分情況下C 相電流較實際電流偏大，但也有偏小的情況。現場更換交流盒后再加量測試正常，此套變壓器保護裝置投入運行。故可初步判斷本次2#變跳閘是由于交流盒采樣異常導致。

三、故障原因分析

結合以上分析，可初步判斷：低壓1 分支采樣的交流盒C 相電流采樣有異常，當C相采樣值超過過流II 段定值時，因有復壓閉鎖，所以保護裝置只啟動，并未動作出口跳閘;直到C相采樣值超過過流I 段定值時，此時不經復壓閉鎖，導致出口跳閘。保護裝置動作邏輯正確。

四、故障處理情況

匯報調度后，地調下令將2號主變第二套保護停用，同時，配調下令改變中低壓側運行方式。2號主變帶35kV全部負荷，1號主變帶10kV全部負荷。待檢修人員更換完畢且試驗合格，改為正常運行方式。

經檢修及廠家人員檢查后，初步推斷2號主變第二套保護裝置采樣交流盒元器件或相關回路異常導致，導致低壓側102開關C相采樣值超過低后備保護電流動作值，進而保護動作跳閘。廠家反映此問題為首次發現，具體導致交流盒異常原因，廠家需將對現場郵寄的交流盒進一步檢測，檢測結論再進行匯報。