摘要：变电站的相关运行设备的保护与管理十分重要。变电站中常会出现一些安全事故，尤其变电器的保护装置出现故障导致了自动跳闸，给企业带来了很大的麻烦与经济损失。基于此，本文针对一起配网中的线路故障引起的主变越级跳闸带来的变电站部分失压的事故进行分析，并提出了具体的解决对策，对于现场的技术工作者有着很大的指导意义。
关健词：变压器；越级跳闸；防控对策
继电保护装置是保障国家电网安全运行的首要的防线，正确的动作与事故有着密切的关系。近些年来国际上产生了很多大面积停电的事故，说明了继电保护的不正当动作会让事故不断地扩散，还能引发系统的瓦解。而继电保护的装置出现错误动作的原因很多，多级的保护装置其定值的配合而带来的跳闸现象显得突出。本文具体地阐述了一起单相接地的故障，分析此线路的保护定值和主变保护的定值出现了配合的失误情况。
一、越级跳闸的过程阐述
2015年夏季的一个工作日，某35 kV的变电站其中的控制办公室里发生了事故的音响，变电站监控系统显示2号主变保护高后备过流I段动作，跳开2号主变高压侧392断路器及低压侧102断路器，某10 kV线路128断路器保护过流I段动作，重合闸动作，断路器重合成功。通过相关检修者的检查，现场断路器的方位和保护设备的动作都与监控信息相符。变电站中没有故障点，相关的检测显示了2号主变也很正常。配电检修人员在检查10 kV 128出线时，发现该条线路的某杆塔附近V，W相导线有放电痕迹。按照以上情况，保护者可以判断这是一起因10 kV的 128线路故障引发的2号主变产生的越级跳闸。
二、故障前变电站运行方式
（一）故障以前的变电站一次系统的运行
第一，这个变电站是35 kV降压变电站，有35kV，10 kV两种电压的等级，共有1号、2号两台主变，接线的组别是Y/ 0一11。第二，故障跳闸当天，该变电站的一次系统运行方式为：35 kV进线刀闸正常运行，1号、2号主变正常运行，10 kV分段100断路器处在热备用情况，即1号主变、2号主变分列运行，分别带10kvI段、II段母线上的出线负荷工作。10kV的 128断路器运行在10 kV II母线。
（二）事故以前有关的继电保护配置与投入
第一，35 kV进线：没有配置保护，保护安装于线路的对侧变电站。第二，2号主变：投入了高压侧的过流以及低压侧过流保护，有高压侧过流I段，定值为1000 A、动作时间为Os，跳高、低压侧断路器；高压侧过流11段，定值是200 A、动作时间为0.9。，跳高、低压侧断路器。低压侧的过流I段，定值是500 A、时间为0.9 s，跳低压侧断路器。没有差动的保护。第三，10 kV 的128断路器：投入了过流保护，有过流I段，定值是1 000 A、动作时间是0s。过流11段，定值是800 A、动作时间是0.3s。过流III段，定值是400 A，动作时间是0.6s。都跳128的断路器。第四，2号的主变其高压侧的断路器保护用变比值为400/5，低压侧保护变值为400/5；10 kV的 128断路器其保护变比值为200/50。
三、保护动作行为的分析
（一）10 kV 的128断路器其保护的动作探讨
第一，10 kV 128断路器应用企业的PSL641保护装置，上面显示有过流I段动作，重合闸动作等，没有另外的信息。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆依据故障的跳闸时间录波的矢量图以及 10 kV的 128断路器电压与电流的矢量图进行分析。第二，可以看到：故障具体的跳闸时刻。第三，10 kV 的128断路器于故障跳闸时刻U相电压为60.24 V，电压基本保持了正常。V相的电压为34.37 V。角度为184.40，W相电压为26.71 V，角度为176.60。因此，V，W两相的电压基本相同、角度也大体相同。第四，10 kV的 128断路器唯有U，W两相分别配设了一支电流互感，就是保护电流，因此录波里V相电流基本为O，W相电流有效值是77.45 A，按照10 kV 的128断路器其保护用TA变比200/5，可知：一次值约3 098 A，远大于过流I段的动作定值。第五，按照10 kV的 128断路器其故障的发生时刻的电压、电流的情况以及断路器的重合等，可以判断事故的跳闸因素是10 kV 128线路V，W相间瞬时出现故障，10 kV 128线路保护正确动作。配电检修人员的巡线结果也证明了这个判断。
（二）2号主变低压侧的后备保护行为
第一，在10 kV 128线路故障时刻，2号主变低后备保护只启动，未动作。因2号主变是10 kV II段母线上出线的电源点，所以流过10 kV 128断路器的故障电流也流过了2号主变低压侧102断路器。10 kV 128断路器的故障电流是3098A，在忽略10 kV II段母线上另外的线路其负荷电流以后，流过2号主变低压侧102断路器的电流是3 098A，超过了2号主变低后备500 A的大小定值的，但由于是瞬时性故障，故障持续时间未达到时间定值0.9 s，故2号主变低后备保护的只启动、不动作是正确的。第二，从2号主变低压侧的102断路器的电压与电流录波图像可以看出，故障时刻，2号主变低压侧V，W两相电流大小基本相等、方向相反，V，W两相电压大小基本相等、方向相同，是典型的三角形接线相间短路故障现象。第三，在10 kV 128断路器跳闸时刻，2号主变高后备保护过流I段动作，跳开了2号主变的高压侧断路器以及低压侧断路器。在故障时刻，忽略掉10 kV II段母线其余线路的负荷电流后，误以为流过2号主变的低压侧102断路器的电流就是10 kV 128断路器的故障电流。
四、相关的防控对策分析
（1）按照以上的分析，这属于一起10 kV的线路相间瞬间故障导致的主变保护越级跳闸，主变保护以及10 kV的线路保护都正确，而因2号的主变保护定值和10 kV线路保护定值的配合出现了问题，从而扩大停电面。
（2）由于2号的主变没有配设差动保护，为很快切除故障，2号主变高压侧后备过流I段时间整定为0。这个动作时间和10 kV线路保护动作时间的配合上不能够形成一定的级差，这是该起越级跳闸事故的关键因素。
（3）为排除这样的越级跳闸的事故，对于事故的原因，需要应用有效的对策：更新这个变电站的主变保护，新型的主变保护要有差动保护性能，在平常的运行过程中，投入差动保护；重新设定的主变后备保护数值，电流大小和动作时间都可以和10 kV线路形成合理的配合。
结束语
本文主要对于一个变电站中10 kV的线路出现的故障而引发主变产生越级跳闸的现象。经过一系列地研究可知：主变的保护还有10 kV的线路保护都是准确的动作，而主变保护装置产生越级跳闸的根本原因是动作的时间和10 kV的线路保护装置的时间没有构成一定的级差。对于以上的情况，建议增设主变差动的保护装置，并将主变的后备保护数值重新设定，以防止类似的跳闸事故的出现。
参考文献：
[1]李丹云.变电站110kV主变压器保护跳闸故障分析[J].黑龙江科技信息，2017，（12）：53.
[2]陈允凯，韩少卫，曾伟华，许云鹏.一起35kV变电站主变压器越级跳闸事故的分析[J].安徽电力，2016，33（03）：1-4.
论文作者:吴国禄
论文发表刊物:《电力设备》2017年第27期
论文发表时间:2018/1/10
标签：断路器论文; 变电站论文; 动作论文; 故障论文; 线路论文; 低压论文; 电流论文; 《电力设备》2017年第27期论文;