宁夏送变电工程公司 宁夏银川 750004
摘要：为了提高变压器保护在发生外部故障时运行的可靠性，本论文通过分析一起输电线路C相接地时变压器的不正常动作行为，并通过分析事故的原因，找出解决方案，避免后期发生同类问题。通过电力系统的实际运行经验证明，本论文的分析过程以及结论完全满足故障实际发生的现象，从而保证电力系统的安全稳定运行。
关键词：接地故障；零序保护；公共绕组
1 引言
2016年11月2日5时30分01秒，兵沟变112兵横线保护（北京四方CSC-103）接地距离I段、接地距离II段动作，零序电流I段、II段、Ⅳ段动作，保护出口，112兵横线断路器拒动，越级到甜水河变115河兵甲线、116河兵乙线，由于115断路器保护未动，又越级到1、2号主变110kV侧零序方向过流保护，110kV侧零序方向过流保护仍未动，最后导致1、2号主变公共绕组零序过流保护分别动作，切除1号主变、2号主变三侧断路器，造成全站失电的事故。
2 事故现象
11月2日凌晨甜水河变所在地区发生大雾天气，兵沟变至横岗变110KV兵横线线路C相绝缘子因覆冰发生闪烙[1]，最终导致3片瓷瓶炸裂，进而致使线路发生C相接地故障，兵沟变112兵横线线路保护正确动作，但断路器拒动，由于短路电流呈现间歇性的变化，故障电流持续时间无法达到保护动作的定值，导致甜水河变河兵I、II回线保护发生拒动，同样1、2号主变中压侧零序方向过流保护拒动，最终导致了公共绕组零序过流保护动作，切除各侧断路器，扩大了事故范围。
3 原因分析
3.1 兵横线断路器拒动的原因分析
事故调查人员对该线路的电压回路和电流回路进线检查、尤其是对零序电流回路进行检查，以上回路均未发现问题，也不存在电压互感器、电流互感器二次回路多点接地现象，因此排除回路故障，初步确定为一次线路发生故障，最后通过在线路保护处实际模拟故障发现保护装置能够正确，但在传动时发现断路器无法跳闸，在断路器二次回路故障排查的过程中发现，断路器的压力不足，没有储满能量，在测量断路器电机电源时发现电压为零，检查空开后发现空开虽然处于合位，但空开的正极接点烧毁，导致正电断开，断路器在压力低时无法进行打压储能。同时在断路器压力低的情况下，断路器的压力接点顺序接错，报警值低于闭锁值[2]，当断路器的压力变低时未能上送保护的动作信号，最终导致在保护动作后断路器未能正确动作。
3.2 保护越级动作原因分析
根据线路保护的动作报文以及故障录波报文来看，兵沟变112兵横线出线C相故障，保护测得的故障距离为9.45Km，故障电流4733A，兵横线保护正确动作，但因112兵横线断路器发生拒动，故障电流依然通过甜水河变115河兵甲线、116河兵乙线向故障点输送故障电流，甜水河变115河兵甲线、116河兵乙线线保护接地距离Ⅲ段、零序Ⅲ段，甜水河变1、2号主变中压侧零序方向过流，公共绕组过流保护也同步启动，执行元件动作开始计时。从兵沟变兵横线、甜水河变115河兵甲线、116河兵乙线线路保护，1、2号主变110KV侧录波图可以看出，故障电流及零序电压呈缓慢下降趋势，到故障后4.16秒左右，故障量急剧下降，到4.31秒左右，下降到最低值，然后故障量又开始恢复，所有保护感受到的故障量及动作行为见表1。
3.3 故障录波器动作过程分析
整个故障过程如下：2016年11月2日5时30分01秒，兵横线C相发生接地故障，故障后，由于兵横线112断路器液压断路器接线以及储能电机电源空开问题导致线路保护动作时，断路器拒动，由于甜水河变作为电源点相兵沟变提供故障电流，正常情况下甜水河变的115河兵甲线、116河兵乙线后备保护应该动作，但由于故障电流呈现间歇性变化，导致115河兵甲线、116河兵乙线后备保护、主变110KV侧接地后备保护、110KV零序方向过流保护均没有动作，最后由主变公共绕组过流保护动作跳两台主变三侧，切除故障。
4 事故处理
甜水河变发生全停事故后，经运行人员巡视检查，发现全站内设备均无异常现象，并汇报地调[3]，地调根据各侧的动作情况分析原因，排除甜水河发生故障的可能性后，将甜水河进行投入运行，具体操作步骤如下：
（1）8时08分，甜水河变根据地调令断开110KV出线断路器；
（2）8时15分，甜水河根据地调令试送2#主变3302断路器成功；
（4）8时20分，甜水河试送325断路器成功，恢复所用系统的供电；
（5）8时27分，甜水河试送2号主变中压侧102断路器成功；
（6）8时22分，甜水河试送110kV 111河黑甲线、112河黑乙线、113河岗甲线、114河岗乙线断路器成功，恢复该地区的供电负荷。
5 总结
从各个保护的动作行为可以看出，在3.36s开始，由于故障量的急剧降低，这个时候，兵沟变兵横线的接地距离Ⅲ段、甜水河变115河兵甲线、116河兵乙线接地距离Ⅲ段、零序Ⅲ、Ⅳ段、甜水河变1号主变、2号主变110KV侧零序方向过流保护均返回，而主变公共绕组过流保护由于最小故障电流仍大于动作值，一直动作，时间元件计时没有中断，到3.48s以后故障量开始恢复时，兵沟变兵横线接地距离、甜水河变115河兵甲线、116河兵乙线接地距离Ⅲ段、零序Ⅲ、Ⅳ段、甜水河变1号、2号主变110KV侧零序方向过流保护又开始动作，重新开始计时，当故障到6.6s时，甜水河变1号、2号主变公共绕组过流保护均到出口时限，动作切除三侧断路器，其余保护由于故障量消失而返回，均不到出口时限，以上动作行为已经模拟故障过程试验得到了证实，此外，对照整定规程，对所有定值的整定原则及计算方法进行了核对，所有定值的计算符合整定原则，配合合理。且在故障过程中，保护装置所用的变电所直流系统均正常，未存在消失情况，因此，说明这次事故状态下有关所有保护装置的动作行为是合理的，也符合动作逻辑。
参考文献
[1]国家电网公司. 继电保护培训教材下[S].
[2]国电南自 PST1200变压器保护原理[S].
[3]Q/GDW 441-2010变电站继电保护技术规范[S].
论文作者:徐银梅
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第27期
论文发表时间:2018/3/2
标签：甜水论文; 断路器论文; 故障论文; 动作论文; 横线论文; 绕组论文; 电流论文; 《建筑学研究前沿》2017年第27期论文;