陳淑芬

摘 要：分析了110 kV某變電站10 kV 1M母線速斷保護動作，跳開#1主變10 kV側(cè)501開關(guān)，同時，閉鎖10 kV母聯(lián)500開關(guān)備自投，引發(fā)10 kV 1M母線失壓事故，然后根據(jù)設(shè)備的現(xiàn)場實際情況推理出各種可能的故障原因，并提出相應(yīng)的處理措施。

關(guān)鍵詞：母線速斷；母線失壓；110 kV變電站；開關(guān)備自投

中圖分類號：TM407 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.19.146

1 事件現(xiàn)象

2016-05-02T19：53，110 kV某變電站10 kV 1M母線速斷保護動作，#1主變10 kV側(cè)501開關(guān)跳閘，同時，閉鎖10 kV母聯(lián)500開關(guān)備自投，造成10 kV 1M母線失壓，巡維中心值班員到達現(xiàn)場檢查10 kV1M母線無異常，10 kV F7某某線保護裝置的動作燈亮，707開關(guān)在合閘位置，其他保護裝置無異常信號。

2 技術(shù)分析

10 kV母線快速保護不是單獨的保護裝置，它由動作元件和閉鎖元件兩部分組成，即嵌入在主變變低后備保護裝置中的動作元件和嵌入在10 kV間隔（包括10 kV饋線、站用變、接地變、電容器等，下同）保護裝置中的閉鎖元件組成。10 kV母線快速保護典型邏輯關(guān)系如圖1所示。

由圖1可知，動作元件反應(yīng)流經(jīng)主變變低開關(guān)的電流增大，當10 kV母線上發(fā)生任何相間短路的情況時，都能夠反應(yīng)。閉鎖元件反應(yīng)10 kV間隔電流增大，當10 kV間隔發(fā)生任何相間短路時，閉鎖元件瞬時動作，發(fā)出閉鎖信號。該信號被瞬時傳送到變低后備保護裝置中10 kV母線快速保護的邏輯回路中，以閉鎖10 kV母線快速保護。

在10 kV母線快速保護功能設(shè)置為投入、10 kV分段開關(guān)處于分閘位置、無10 kV母線快速保護閉鎖信號輸入的情況下，如果發(fā)生10 kV母線故障，10 kV母線快速保護的動作元件動作，10 kV母線快速保護經(jīng)延時T1跳開主變變低開關(guān)，同時，閉鎖10 kV備自投。

當10 kV間隔保護范圍內(nèi)故障或10 kV分段開關(guān)在合閘位置時，閉鎖元件瞬時發(fā)出閉鎖信號，并傳送至主變變低后備保護裝置，閉鎖10 kV母線快速保護。

110 kV某變電站10 kV母線快速保護與各10 kV間隔單元閉鎖元件之間的閉鎖信號傳送遞，采用硬接點方式，即將所有10 kV間隔單元保護裝置中的閉鎖元件瞬時動作出口接點并聯(lián)，接入主變變低后備保護裝置的10 kV母線快速保護閉鎖開入回路，以閉鎖變低后備保護裝置中的10 kV母線快速保護。

2.1 運行方式

事故發(fā)生前，110 kV某變電站#1、#2、#3主變各帶本段母線運行，各10 kV母線分列運行，10 kV母聯(lián)500開關(guān)、550開關(guān)在分閘位置，各主變變低501、502甲、502乙、503開關(guān)在合閘位置，具體如圖2所示。

事故發(fā)生后，110 kV某變電站#1主變10 kV側(cè)501開關(guān)跳閘，10 kV 1M母線失壓，#2、#3主變各帶本段母線運行，10 kV母聯(lián)500開關(guān)、550開關(guān)在分閘位置，具體如圖3所示。

2.2 10 kV母線快速保護動作原因分析

10 kV母線快速保護動作原因有以下3點：①10 kV母線上發(fā)生短路故障，流經(jīng)主變變低開關(guān)的故障電流達到10 kV母線速斷保護定值；②10 kV間隔發(fā)生短路故障，流經(jīng)主變變低開關(guān)的故障電流達到10 kV母線速斷保護定值，但是，該10 kV間隔閉鎖元件無動作；③10 kV間隔發(fā)生短路故障，流經(jīng)主變變低開關(guān)的故障電流達到10 kV母線速斷保護定值，閉鎖元件動作，但是，閉鎖信號沒有傳送到變低后備保護裝置中10 kV母線快速保護的邏輯回路中。

2.3 處理過程

2016-05-02T19：53分，110 kV某變電站10 kV 1M母線快速保護動作，#1主變10 kV側(cè)501開關(guān)跳閘，同時，閉鎖10 kV母聯(lián)500開關(guān)備自投，造成10 kV 1M母線失壓；2016-05-02T20：20，巡維中心值班員到達現(xiàn)場檢查10 kV 1M母線無異常，10 kV F7某某線保護裝置的動作燈亮，707開關(guān)在合閘位置，其他保護裝置無異常信號，將情況匯報調(diào)度，經(jīng)監(jiān)控班將10 kV F7某某線707開關(guān)遠方分閘；2016-05-02T20：40，合上#1主變10 kV側(cè)501開關(guān)，恢復(fù)10 kV 1M母線送電；2016-05-02T21：00，除了10 kV F7某某線外，恢復(fù)10 kV 1M母線上的饋線供電；2016-05-02T22：04，經(jīng)調(diào)度令將10 kV F7某某線線路由熱備用轉(zhuǎn)為檢修；2016-05-02T23：35，經(jīng)調(diào)度令將10 kV F7某某線707開關(guān)由冷備用轉(zhuǎn)為檢修；2016-05-03，10 kV F7某某線保護檢查無異常，更換保護的CPU插件、操作插件和電源插件后裝置試驗合格；2016-05-09T16：20，按照調(diào)度令將10 kV F7某某線707開關(guān)和線路由檢修轉(zhuǎn)為運行。

2.4 保護動作分析

現(xiàn)場檢查10 kV F7某某線保護，除了發(fā)出母線速斷閉鎖外，沒有其他保護動作，而#1主變低后備保護沒有收到10 kV F7某某線保護發(fā)出的閉鎖，10 kV母線快速保護動作。檢查低后備保護裝置事件記錄、SOE記錄均無閉鎖快速母線保護開入記錄。#1主變變低后備保護故障錄波如圖4所示。

從圖4中可以看出，10 kV F7某某線線路故障發(fā)生后，10 kV 1M母線三相電壓同時明顯降低，三相電流同時明顯升高，故障切除后，電壓、電流同時消失。由此可判斷，該線路發(fā)生了三相短路故障。

根據(jù)上述情況，對保護動作情況分析如下：①19：53：48：044，10 kV F7某某線發(fā)生三相短路故障，故障電流10.63 A（一次值6 378 A）超過10 kV母線速斷閉鎖保護定值2.5 A。7 ms后，10 kV F7某某線線路保護發(fā)出10 kV母線速斷閉鎖信號，閉鎖信號持續(xù)277 ms后返回，未達到限時電流速斷保護定值（0.3 s），因此，饋線保護未動作，707開關(guān)未跳閘。②19：53：48：049，#1主變低后備感受故障電流3.29 A（一次值13 160 A）超過10 kV母線速斷保護定值1.5 A，10 kV母線速斷保護啟動。在動作時限0.2 s期間未收到饋線保護發(fā)送的閉鎖信號，200 ms后母線速斷保護動作跳開#1主10 kV側(cè)501開關(guān)，并閉鎖10 kV 母聯(lián)500開關(guān)備自投，造成10 kV 1M母線失壓。由于故障電流消失，10 kV F7某某線保護隨即返回。

2.5 現(xiàn)場試驗情況

2016-05-02，現(xiàn)場檢修人員在檢查10 kV某某線707開關(guān)機構(gòu)時，目測機構(gòu)正常，并無明顯油漬或機械卡阻，機構(gòu)二次接線緊固無松動，機構(gòu)部件完整無損壞，檢測線圈電阻分合阻值合格，閉鎖線圈無損壞，機械特性和低電壓動作試驗均合格，傳動合格正常。

2016-05-03，繼保人員在10 kV F7某某線柜短接閉鎖母線速斷保護接點，#1主變低后備保護正常，收到相應(yīng)閉鎖開入。模擬故障時刻電流為10.63 A，以及各種故障時長，10kV F7某某線保護母線速斷閉鎖保護動作均正確，#1主變低后備保護均能正常收到相應(yīng)閉鎖開入?，F(xiàn)場對10 kV F7某某線保護的母線速斷閉鎖保護進行邏輯校驗，試驗次數(shù)超過50次，校驗結(jié)果均無異常。測量所有試驗10 kV F7某某線保護的母線速斷閉鎖保護出口時間均小于35 ms，即為瞬時動作，滿足技術(shù)規(guī)范要求。

之后，繼保人員對全站47個間隔進行母線速斷閉鎖回路檢查試驗，所有間隔母線速斷閉鎖回路試驗正確。

繼保人員現(xiàn)場更換10 kV F7某某線保護的CPU插件、操作插件和電源插件，更換后裝置試驗合格，開關(guān)傳動動作信號正確。更換下來的舊插件元器件外觀檢查無異常，所以，返廠作詳細檢測和進一步分析。

舊插件返廠后，廠家對插件CPU板（WB720）、操作板（WB740）、電源板（WB760B）進行多項測試，未發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象，總共測試次數(shù)在700次以上，未能重現(xiàn)故障。

廠家開封檢測操作板（WB740）的閉鎖母線保護出口繼電器（CJ4）發(fā)現(xiàn)，如圖5所示，在該繼電器內(nèi)部存在少量可移動的磁極涂層雜質(zhì)黏附在繼電器觸點上，雜質(zhì)的位置可以移動變化，且在磁極上發(fā)現(xiàn)有涂層劃傷。

當雜質(zhì)剛好處于觸點之間時，會造成繼電器觸點不能可靠閉合。而繼電器動作一次后觸點打開時，雜質(zhì)被彈開，繼電器觸點恢復(fù)正常。

2.6 分析結(jié)果

由于10 kV F7某某線保護的母線速斷保護閉鎖出口繼電器觸點黏附了雜質(zhì)，導(dǎo)致保護動作后未能可靠出口，#1主變低后備母線速斷保護因為收不到10 kV F7某某線閉鎖信號而動作，造成10 kV 1M母線失壓。

3 歸納總結(jié)

綜上所述，110 kV某變電站10 kV F7某某線線路發(fā)生三相短路，但是，10 kV F7某某線保護裝置的母線速斷保護閉鎖出口繼電器觸點黏附了雜質(zhì)，導(dǎo)致10 kV F7某某線保護動作后未能可靠出口閉鎖#1主變低后備母線速斷保護，從而使10 kV母線速斷保護動作跳開#1主變10 kV側(cè)501開關(guān)，并閉鎖10 kV母聯(lián)500開關(guān)備自投，造成10 kV 1M母線失壓。另外，10 kV母線速斷保護動作時限比10 kV饋線限時電流速斷保護的動作時限短，在母線閉鎖信號和回路故障時，容易失配造成越級動作。因為10 kV母線速斷保護閉鎖回路關(guān)聯(lián)復(fù)雜、可靠性低， 所以，2016-05-12，調(diào)度決定將10 kV母線速斷保護定值時限由0.2 s修改為0.6 s，保證與10 kV饋線定時限過流保護時限的0.3 s有一定級差，預(yù)防10 kV母線速斷保護誤動造成越級跳閘事件的重復(fù)發(fā)生。

〔編輯：白潔〕