（国网博尔塔拉供电公司）
摘要：某220千伏变电站1号主变1001开关柜断路器本体故障引起1 号主变三侧跳闸、2 号主变低压侧1002 断路器跳闸、10 千伏 Ⅰ、Ⅱ母失压，380 伏 1 号站用电、380伏 2 号站用电失压，UPS 交流输入、旁路输入失压，UPS 无交流输出省调 104 通道中断，地调 104 通道中断，分析其原因，并提出整改建议。
关键词：闭锁备自投；联跳分段；UPS失电；原因分析；防范措施
一、设备基本概况
某220千伏变电站于2009年10月16日，由新疆电建施工投运，1001开关柜生产厂家为新疆新能泰开电气有限责任公司。1001断路器型号：ZN68-12/T4000-50断路器生产厂家：陕西施耐德宝光电器有限公司，隔离开关型号：GN30S-12Q，隔离开关生产厂家为河南森源电气股份有限公司。设备运行年限为6年。
二、故障经过及原因分析
2.1故障经过
3月28日23时56分，某220千伏变电站1号主变1001开关柜断路器本体发生故障，1号主变低压侧过流保护和差动保护先后动作，10千伏分段备自投动作，2号主变低后备保护动作，1号主变三侧断路器跳闸，2号主变1002断路器跳闸，造成10千伏Ⅰ、Ⅱ母失压。
2.2故障前运行方式
某220千伏变电站220千伏、110千伏双母线并列运行，1、2号主变并列运行，10千伏单母线分段运行。10千伏Ⅰ母所带5条10千伏出线、1号所用变，10千伏Ⅱ母带4组电容器（5#、6#、7#、8#）、1组电抗器（2#）、2号所用变运行，无10千伏出线。
附图1：某220kV变电站一次主接线图
2.2故障原因分析
根据现象情况，检修人员对可能导致故障发生的原因进行了初步分析，（1）主变跳闸矩阵设定有误，从各断路器的跳闸情况发现故障后保护动作顺序有问题，主变故障或母线故障都没有按正确的方式跳闸。（2）相关保护压板未正确投入，导致保护未正常动作。
在对现场的保护动作数据以及报文进行查看后，相关人员立即对1、2号主变出口矩阵进行检查，主变低后备保护出口矩阵设定方式为：主变t1时限跳低分段（投）闭锁低备自投出口（投）主变t2时限跳低压侧开关（投）闭锁低备自投出口（投）。而检查差动出口矩阵时跳闸方式也是按照差动保护动作出口跳三侧开关设置，各保护跳闸方式均按定值单整定，开出后各继电器动作也正确无误。由此，可以判断导致故障发生的原因（1）是不存在的。
附图2：1号主变定值单（部分）如下图：
为找出故障发生的真正原因，检修人员对现场的保护动作数据以及报文进行了查看，保护装置具体动作情况为：
（1）1号主变保护A屏（WBH-801A/P/R4）
时间：2015年03月28日23时56分45秒223毫秒
1015毫秒 低压侧过流t1 动作
1015毫秒 低电抗器过流t1动作
1318毫秒 低压侧过流t2动作
1318毫秒 低电抗器过流t2动作，跳开1号主变低压侧1001断路器。
6203毫秒 比率差动保护动作，跳1号主变三侧断路器。
（2）1号主变保护B屏（WBH-801A/P/R4）
时间：2015年03月28日23时56分45秒222毫秒
1015毫秒 低压侧过流t1动作
1015毫秒 低电抗器过流t1动作
1310毫秒 低压侧过流一段t2动作
1310毫秒 低电抗器过流t2动作，跳开1号主变低压侧1001断路器。
6205毫秒 比率差动保护动作，跳1号主变三侧断路器。
（3）10千伏分段备自投（WBT-821A）：
23时56分49秒679毫秒10千伏分段备自投动作跳1号主变低压侧1001断路器，23时56分49秒767毫秒10千伏分段备自投合分段1050断路器。
（4）2号主变保护A屏（WBH-801A/P/R2）：
时间：2015年03月28日23时56分49秒865毫秒
1012毫秒 低压侧过流一段t1动作
1310 毫秒 低压侧过流一段t2动作
1310 毫秒 低电抗器过流t2相继动作，跳开2号主变低压侧1002断路器。
（5）2号主变保护B屏（WBH-801A/P/R2）：
时间：2015年03月28日23时56分49秒866毫秒
1004毫秒 低压侧过流t1动作
1304毫秒 低压侧过流t2动作
1304毫秒 低电抗器过流t2相继动作，跳开2号主变低压侧1002断路器。
为验证原因2是否正确，方便对故障进行处理，检修人员对现场压板进行核查同时对保护动作数据以及报文进行了分析：
（a）.某220kV变电站1号主变跳闸保护动作分析
因1号主变低压侧开关柜断路器本体C相故障，引起三相弧光短路故障，1号主变A、B套保护低压侧过流t1、低电抗器过流t1、低压侧过流t2、低电抗器过流t2动作，跳开1号主变低压侧1001断路器。因此时故障已发展至1号主变差动保护范围，1号主变A、B套保护比率差动保护动作，跳1号主变高、中两侧断路器。保护装置正确动作。
（b）.某220kV变电站10千伏分段备自投动作分析
因1号主变“闭锁低压侧备自投”压板未投入，1号主变低后备保护（低压侧过流、低电抗器过流）动作后，未有效闭锁10千伏分段备自投，导致该10千伏分段备自投动作，造成事故范围扩大。保护装置正确动作。
（c）.某220kV变电站2号主变跳闸保护动作分析
因10千伏分段备自投动作，合上1050分段断路器，导致2号主变合到永久性故障上，同时由于2号主变“联跳1050压板”未投入，导致2号主变低后备保护t1时限（1.0s）未将10千伏分段1050跳开，随后2号主变低后备保护t2时限（1.3s）跳开2号主变低压侧1002断路器，造成10kVⅡ段失压，事故范围进一步扩大。保护装置正确动作。
结论：从对现场一次设备故障点检查、对报文的分析和对现场压板投退情况的检查可以判断出造成此次事故扩大的几个原因：第一、因1号主变“闭锁低压侧备自投”压板未投入，1号主变后备保护动作闭锁备自投功能未能闭锁备自投动作，导致备自投动作将事故点扩大到2号主变低压侧。第二、因2号主变“联跳1050压板”未投入，2号主变低压侧联跳功能未起作用，导致2号主变低压侧t=1.3s时限动作跳开2号主变低压侧造成Ⅱ母失压。
2.3故障分析结果
经检查发现1号主变1001开关柜变形设备烧损严重，造成1 号主变三侧断路器跳闸原因是 1001 开关柜内上隔离刀支柱绝缘子C相绝缘击穿，造成三相弧光短路。因1号主变“闭锁低压侧备自投”压板未投入，1 号主变低后备保护（低压侧过流、低电抗器过流）动作后，未有效闭锁 10 千伏分段备自投，导致该10 千伏分段备自投误动，造成事故范围扩大。10 千伏母线所带1号、2号所用变失压，使380伏1号站用电、2号站用电失压。UPS 交流输入、旁路输入失电，由于 UPS 容量为 7.5kVA，小于负荷容量，UPS逆变器无法启动，站内日海PDU、省调调度数据网、地调调度数据网失电，省调104通道中断，地调104通道中断。
三、防范措施
1、组织运行人员和继电保护人员从即日起开展对所有保护压板、定值进行专项核查，定制压板定置图及相关说明贴于各保护屏压板上方。部署开展变电二次系统隐患大检查，举一反三深入剖析管理上、行为上、装置上的事故隐患，细致梳理各专业存在的管理问题和安全风险，扎扎实实抓整改促提升，杜绝事故的重复发生。
2、组织开展变电站UPS电源专项隐患排查治理，检查UPS电源接线情况，站内通讯及相关设备是否接入UPS电源，其额定容量与所带负荷是否匹配，启动电流是否满足要求，落实UPS电源切换试验的方案和安全措施。
3、进一步从专业管理角度出发，贯彻制度执行、流程闭环管理、责任落实到位的要求。从管理和现场两个不同角度和环节，梳理隐患、封堵漏洞。
四、结束语
在电力安全生产过程当中，微机保护及其自动化起着至关重要的作用，而压板的正确投退是微机保护正确动作的先决条件。所以，在微机保护装置运行维护的过程当中，压板管理工作不容忽视，认真做好压板投退工作为每一台微机保护装置正常运行奠定基础。只有这样，继电保护才能发挥其整体优势，为电力系统的安全稳定运行提供可靠的保证。
论文作者:赵东风,寇丽平
论文发表刊物:《电力设备》2017年第23期
论文发表时间:2017/12/1
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