一起220 kV主變冷控失電保護誤動分析

王國林，張 帆，喻 偉

（國網德陽供電公司，四川 德陽 618000）

1 事故前運行方式

事故前，220 kV甲站運行方式如圖1所示，220 kV甲站全站分列運行，啟用220 kV線路備自投。220 kV丙甲一、二線運行于220 kV I 母供甲站#1 主變、110 kV I母、10 kV I母負荷；220 kV乙甲一、二線運行于220 kV II母供甲站#2主變、110 kV II母、10 kV II母負荷。其中，甲站110 kV I 母供110 kV 丁站、戊站負荷；甲站110 kV II 母供110 kV 己站、庚站負荷。同時，甲站#1 主變為強迫油循環風冷變壓器，并配有冷控失電保護；甲站#2主變為自然油循環風冷變壓器，#1、#2 主變所有保護都正常啟用。此外，甲站站用電由10 kV II 母上的占用二路供電，10 kV I 母上的占用一路備用，并安裝有10 kV 站用電源自動切換裝置動作。

圖1 220 kV甲站運行方式

2 事故情況

2021 年7 月15 日3:19，雷雨天氣，220 kV 甲站110 kV 甲庚線線路故障跳閘重合成功，造成甲站10 kV II母電壓波動，10 kV站用電源自動切換裝置動作，站用電源系統由10 kV II母切換至10 kV I母。同時，220 kV 甲站#1 主變非電量冷控失電保護動作跳開主變三側開關，110 kV 丁站、戊站全站失壓（丁站、戊站110 kV側無備用電源）。事故造成110 kV丁站、戊站全站停電，損失負荷57.2 MW。

3 調度員事故處置簡要過程

值班調度員事故處置簡要過程如下。

3:19，收到地區監控匯報：220 kV 甲站110 kV甲庚線線路故障跳閘重合成功，220 kV 甲站#1 主變非電量保護冷控失電動作，跳#1 主變三側開關，220 kV 甲站110 kV I 母、10 kV I 母失壓，110 kV 丁站、戊站全站失壓。

3:25，通知縣調啟用110 kV 丁站、戊站全站停電預案，操維人員到甲站檢查，并啟用丁站、戊站保站用電方案。

6:30，將甲站110 kV 甲丁線開關冷倒至110 kV II母，然后開關恢復運行，丁站供電恢復。

7:33，將甲站110 kV 甲戊線開關冷倒至110 kV II 母，然后開關恢復運行，戊站供電恢復。并將甲站所帶負荷嚴格控制在#2主變容量之內。

8:19，現場檢查甲站110 kV I 母、#1 主變一次設備無異常，110 kV I 母具備送電條件，申請試送。8:28，甲站110 kV 母聯開關對110 kV I 母充電正常。

9:54，甲站#1 主變具備送電條件，申請試送。10:01，甲站#1主變201開關對#1主變充電正常。

14:41，甲站110 kV供電方式恢復為事故前運行方式。

4 事件原因分析

為了準確分析甲站#1主變冷控失電保護誤動原因，分別調取了甲站監控SOE記錄和甲站現場保護裝置動作記錄。表2給出了監控SOE記錄。

表2 監控SOE記錄

根據現場保護動作報文，甲站#1主變跳閘時#1主變2 套電量保護和斷路器失靈保護無跳閘燈亮，無動作報告，說明#1主變電量保護未動作。而現場僅有#1主變非電量保護冷控失電動作記錄，結合監控SOE記錄分析，2021年07月15日03:19:50，110 kV甲庚線線路發生故障，引起甲站電壓波動，甲站10 kV站用電源自動切換裝置動作，切換過程中#1主變兩段冷卻器電源短時失電（約30～70 ms），啟動冷控失電保護。但因#1主變風控箱內冷控失電60 min延時繼電器異常，導致#1主變冷控失電保護無延時動作，跳開#1主變三側開關。

為進一步分析無延時動作原因，現場繼保人員決定對甲站#1主變風控箱內冷控失電60 min延時繼電器做動作測試。測試方法：將時間繼電器反復持續上電，測試時間繼電器是否不經延時出口。在反復上電1000 次試驗中，繼電器不經延時出口2 次，該時間繼電器存在誤動隱患，誤動率為0.2%。結合現場跳閘情況和繼電器測試結果，甲站#1主變跳閘原因確定為#1主變冷控失電保護誤動。

5 事件暴露問題及防范措施

針對此次保護誤動作暴露的問題文章提出了防范措施：首先，對公司轄區內所有變電站的非電量回路進行梳理，建立臺賬；針對非電量類元器件做隱患分析和排查，制定預控措施。其次，針對強迫油循環風冷變壓器全停跳閘回路開展技術討論，深入分析強迫油循環風冷變壓器冷控失電保護現狀，制定公司強迫油循環風冷變壓器存量老舊風控箱整改方案和計劃，確保此類風控箱不再發生誤動跳閘事件。再次，在含強迫油循環風冷變壓器的變電站的計劃性站用電切換過程中，可以先停用該類主變的冷控失電保護，電源切換后再啟用冷控失電保護。最后，對于重要變電站的強迫油循環風冷變壓器的風控箱內冷控失電60 min 延時繼電器，可考慮將60 min 延時繼電器改為2 個30 min 延時繼電器的串接，提高保護動作的可靠性。