电流回路两点接地导致主变跳闸事件的分析论文_龚睿,侯斌

(云南电网昆明供电 云南昆明 650011)

摘要:本文对某500kV变电站1号主变因电流回路两点接地,导致试验电源流入保护装置,造成主变跳闸的事件进行深入分析,找到本次事件的根本原因。为防止同类故障的发生,提出防止此类事件的应当采取的管理和技术措施;并通过此次跳闸事故的分析和处理,为以后的变电站安全运行提供借鉴。

关键词:电流回路;差动保护;两点接地;事故事件

一、事件基本情况

(一)事件发生时间

2018年03月29日11时37分,某500kV变电站500kV1号主变压器三侧断路器跳闸。

(二)事件前后电网运行方式

1.事件前电网运行方式:

500kV部分:500kV1号主变及5741、5742断路器运行;220kV部分:2773、2772断路器运行供1号主变;35kV部分:301断路器运行供Ⅰ段母线,317断路器运行供1号站用变;Ⅰ段1、3号电抗器组311、313断路器运行,Ⅰ段1、2号电容器组314、315断路器热备用;

2.事件后电网运行方式:

500kV部分:500kV1号主变5741、5742断路器处于热备用状态。220kV部分:500kV1号主变2772断路器处于热备用状态。35kV部分:500kV1号主变35kV侧301断路器处于热备用状态,35kV1号站用变35kV侧317断路器、35kVⅠ段1号电抗器组311断路器、35kVⅠ段3号电抗器组313断路器、35kVⅠ段母线失压。

二、事件发生经过

事件发生经过

2018年3月29日11时37分44秒,500kV1号主变A套保护B相分侧差动动作,跳开1号主变5741、5742、2772、301断路器。

11时37分48秒,站用变备自投动作,跳开0.4kV481断路器,合上0.4kV分段4813断路器。

11时38分04秒,B相中压侧接地阻抗Ⅰ段1时限动作、BC相中压侧相间阻抗Ⅰ段1时限动作。

11时38分11秒,B相中压侧接地阻抗I段保护1时限动作,BC相中压侧相间阻抗I段保护1时限动作,B相中压侧接地阻抗Ⅱ段1时限动作、ABC相中压侧相间阻抗Ⅱ段1时限动作。

三、二次设备检查及分析

(一)保护装置检查情况

03月29日11时37分44秒980毫秒,500kV1号主变A套保护B相分侧差动保护动作,跳开主变三侧断路器。分侧差动动作电流为0.39In(整定值为0.3In)。

11时38分04秒531毫秒保护再次启动,启动后777毫秒中压侧接地阻抗Ⅰ段1时限动作(整定值0.5s),786毫秒中压侧相间阻抗Ⅰ段1时限动作(此时主变已跳开)。

11时38分11秒605毫秒,保护再次启动,1927毫秒中压侧接地阻抗Ⅰ段1时限动作(整定值0.5s),1935毫秒中压侧相间阻抗Ⅰ段1时限动作,3125毫秒中压侧接地阻抗Ⅱ段1时限动作(整定值1.7s),3127毫秒中压侧相间阻抗Ⅱ段1时限动作(整定值1.7s)。

A套保护第三次动作后保护电流一直存在约33秒。整个过程中主变B套保护未动作,C套保护(非电量)未动作。

1号主变差动保护及中压侧阻抗保护定值检查现场检查保护装置差动保护及中压侧阻抗保护定值与定值通知单一致,排除定值整定不正确问题。

(二)保护装置录波分析

主变故障录波所接电流、电压回路与B套保护接入量一致,故障前无电压、电流突变情况。A套保护录得3次跳闸波形,对应上面的3次保护跳闸。其保护录波分别如下图所示。由图可以看出第一次差动动作时刚开始B相仅是间歇性有电流,后两次中阻抗保护动作时,电流一直存在并基本维持不变。由于电压仅有0.2~0.4V,且保护启动后装置不再判PT断线,尽管B相电流不大,但电压接近0情况下,测量阻抗极易落入整定阻抗范围内,故保护装置中阻抗动作3次。

后台机报文

后台动作报文如下表所示,报文显示情况如保护启动及动作情况一致。

四、保护动作原因情况分析

(一)电流回路分析

设备跳闸前,高压试验工作班正在进行2771断路器高压试验准备工作,将2771断路器B相机构箱内CT二次绕组通过短连片短接并接地。

正常运行时,2771电流回路在1号主变保护A屏内仅有一点接地,当工作人员在2771断路器机构箱内将电流回路接地时,2771断路器端子箱B相电流端子处于上下两端导通状态(持续至故障跳闸后53S),构成电流回路两点接地,在1号主变A套保护2771间隔B相产生了0.24~0.37A的二次电流。

(二)故障模拟

为验证是否为CT回路发生两点接地导通导致保护跳闸,现场模拟B相电流形成回路的情况,在2771断路器B相机构箱内将B相CT二次回路接地,在2771断路器端子箱内恢复1号主变A套保护组B相电流B2121电流端子连接片,在1号主变A套保护装置上观察到有采样电流0.24A,见下图所示。投入保护功能压板,中压侧阻抗Ⅰ、Ⅱ段保护动作,保护装置跳闸灯点亮。在2771断路器端子箱内分别恢复1号主变A套保护组A、C相电流A2121、C2121及同时恢复三相电流端子连接片,中压侧接地阻抗Ⅰ段保护同样动作,保护装置跳闸灯点亮。因模拟时B相回路电流为0.24A,未达到差动定值,故差动保护未动作。

同样模拟A相、C相、ABC三相回路两点接地,均导致中阻抗保护动作。由模拟试验可推断,1号主变跳闸时,因中压侧电流回路B相二次电流回路中存在两点接地形成电流回路造成差动及中压侧阻抗保护动作。

故障模拟两点接地电流回路示意图

(三)电流回路绝缘检查

对2771断路器端子箱至1号主变A套保护2771电流回路的电缆芯做绝缘检测,每相对地绝缘及相间绝缘均大于100MΩ的标准。因此排除因为电流回路绝缘问题导致两点接地。

五、原因分析

作业人员在500kV1号主变2771边断路器B相机构箱短接用于1号主变A套保护的电流绕组时,由于该断路器B相机构箱内CT二次回路试验接地点与500kV1号主变A套保护二次电流回路保护接地点接通,形成两点接地的电流回路,引起1号主变A套保护分侧差动保护动作跳闸。导通的B相电流回路,在两点接地回路形成的瞬间,由于接地两端的地网电势差,在500kV1号主变A套保护1分支电流回路上(2771电流回路)产生二次电流,导致500kV1号主变A套保护动作。

施工方案审查中,注重一次设备相关更换及试验方案的审查,对更换设备的关键二次回路风险及其控制措施的关注不高,辨识了普遍存在的边断路器电流回路检修造成母差等保护误动风险,未辨识出3/2接线方式下罐式断路器高压试验中存在电流互感器二次措施布置不当造成主变保护误动的风险,且方案中缺少对于二次安全措施布置方法、位置的规定,缺乏对现场作业的指导性。

六、防范措施

1.针对变电专业细化勘查的流程、内容及记录规范,明确勘察前查阅准备图纸资料的要求,在勘查前对作业需要停电的范围、保留的带电部位、地下管线设施和作业现场的条件、环境及其他作业中影响人身、电网、设备的危险点进行充分辨识,现场勘察时逐一予以核实进行明确。指导勘察人员有效开展勘察。

2.分专业细化施工方案框架结构,同时明确各专业审查人员的职责界面,再由各专业人员对所负责的部分细化方案编制的具体要求,必要的编制示例纳入施工方案模板,有效指导施工单位编制方案及本单位人员审查。

3.识别二次措施单使用范围、功能特点,明确二次措施单,二次拆接线表使用范围,管控方式。

4.管理人员每月依据作业计划,重点将二次安全措施执行及旁站执行情况列入安全监督计划,到现场针对二次措施的执行规范性、有效性及保障体系人员对二次风险的管控情况进行重点监督。

论文作者:龚睿,侯斌

论文发表刊物:《电力设备》2018年第22期

论文发表时间:2018/12/6

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电流回路两点接地导致主变跳闸事件的分析论文_龚睿,侯斌
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