殷德聰

(國(guó)網(wǎng)北京市電力公司密云供電公司，北京 101500)

0 引言

主變的差動(dòng)保護(hù)是變壓器本體內(nèi)部、套管和引出線故障的主保護(hù)，它能反映變壓器繞組和引出線的相間短路，中性點(diǎn)直接接地側(cè)的單相接地短路及繞組匝間短路。主變瓦斯保護(hù)能反映變壓器外部故障(套管和引出線)，保護(hù)范圍更大。多數(shù)戶外布置變電站，尤其對(duì)于三個(gè)電壓等級(jí)變電站，變壓器套管至母線之間引線較長(zhǎng)，容易出現(xiàn)短路故障。

通過(guò)對(duì)兩起因異物短路造成變壓器差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作事故進(jìn)行深入分析，查找出事故的原因，并就此總結(jié)分析、提出整改防范措施，避免類似事故的再次發(fā)生，提高電網(wǎng)的運(yùn)行水平。

1 事故案例1

1.1 事故經(jīng)過(guò)

2020-01-11，某220 kV變電站(以下簡(jiǎn)稱為A變電站) 1號(hào)主變差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作，1號(hào)主變2211，101，201三側(cè)斷路器跳開(kāi)，母聯(lián)145，245斷路器自投成功。

1.2 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查

(1) 一次設(shè)備檢查。運(yùn)維人員檢查發(fā)現(xiàn)A變電站1號(hào)變10 kV側(cè)套管至10 kV母線橋(1 m左右)A，B相有放電痕跡，其他未見(jiàn)異常。1號(hào)變上方架構(gòu)上有未搭好的鳥(niǎo)窩。1號(hào)變10 kV母線橋附近有掉落鐵絲，其他未見(jiàn)異常。

(2) 故障錄波檢查。1號(hào)主變壓器故障錄波器檢查情況：故障初始，10 kV 4號(hào)母線三相電壓畸變，A相電壓頻繁間歇性降低，同時(shí)B相、C相電壓間歇性增加，零序電壓間歇性出現(xiàn)。201開(kāi)關(guān)為負(fù)荷電流，由該站10 kV系統(tǒng)為消弧線圈接地方式，可以判斷當(dāng)前故障為10 kV 4號(hào)母線A相間歇性接地。3.3 s后，201開(kāi)關(guān)B相電流增大，10 kV 4號(hào)母線B相電壓降低，同時(shí)2211開(kāi)關(guān)A相、B相電流增大，持續(xù)390 ms?？梢猿醪脚袛酁?，在變壓器低壓側(cè)A相接地3.3 s后，10 kV 4號(hào)母線所帶線路發(fā)生B相接地，因A相接地點(diǎn)在變壓器低壓側(cè)，A相電流未流過(guò)201開(kāi)關(guān)CT，B相故障在10 kV 4號(hào)母線所帶的線路，B相電流流過(guò)201開(kāi)關(guān)CT，因此故障錄波器只記錄到B相故障電流。在變壓器低壓側(cè)A相接地，10 kV 4號(hào)母線所帶線路B相接地持續(xù)390 ms后，變壓器低壓側(cè)發(fā)生AB相間故障，持續(xù)30 ms后轉(zhuǎn)為ABC三相故障，三相故障持續(xù)約30 ms，變壓器差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作跳開(kāi)變壓器三側(cè)開(kāi)關(guān)。

(3) 試驗(yàn)檢查。對(duì)主變進(jìn)行設(shè)備外觀檢查，1號(hào)主變油色譜分析、形變、絕緣、直阻試驗(yàn)無(wú)異常。

(4) 保護(hù)裝置檢查。檢查1號(hào)主變RCS97H保護(hù)裝置比率差動(dòng)和工頻變化量差動(dòng)動(dòng)作。

1.3 故障原因分析

經(jīng)初步分析，本次故障發(fā)生原因?yàn)?號(hào)變上方未搭好的鳥(niǎo)窩鐵絲掉落至主變10 kV母線橋，造成的主變低壓側(cè)A相接地，持續(xù)3.3 s后，10 kV母線所帶線路發(fā)生B相接地，并發(fā)展成為1號(hào)變壓器低壓側(cè)AB相間短路，最終轉(zhuǎn)為ABC三相短路故障跳閘。

2 事故案例2

2.1 事故經(jīng)過(guò)

2020-04-21，某110 kV站(以下簡(jiǎn)稱為B變電站) 2號(hào)主變差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作，跳開(kāi)2號(hào)主變?nèi)齻?cè)112，302，202斷路器，母聯(lián)245，345斷路器自投成功。

2.2 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查

(1) 一次設(shè)備檢查。運(yùn)維人員檢查發(fā)現(xiàn)B變電站2號(hào)變35 kV套管至35 kV母線橋引線B，C相有放電痕跡，引線下方發(fā)現(xiàn)電視信號(hào)線，其他未見(jiàn)異常。

(2) 故障錄波檢查。2號(hào)主變壓器故障錄波器檢查情況：10：56：10，35 kV 5號(hào)母線B相、C相電壓發(fā)生畸變，電壓幅值降低一半，持續(xù)時(shí)間80 ms，A相電壓正常，錄波圖A相、B相、C相無(wú)故障電流，無(wú)零序電流，因此可以判斷未發(fā)生接地故障。

2號(hào)變高壓側(cè)112斷路器B，C相電流出現(xiàn)大幅增加，故障電流約為2.4 kA，A相電流無(wú)較大變化，負(fù)荷電流約160 A，無(wú)零序電流。

2號(hào)變10 kV側(cè)母線電壓B相電壓降低，電壓波形畸變，A，C相電壓小幅降低，B相電流幾乎為零，B，C相電流有小幅增加。

綜上可以初步判斷，故障點(diǎn)發(fā)生在2號(hào)變35 kV變壓器套管引線至302斷路器之間，為B，C相間短路，未發(fā)生接地。短路持續(xù)時(shí)間80 ms，80 ms后變壓器差動(dòng)保護(hù)出口動(dòng)作，112，302，202開(kāi)關(guān)跳閘，故障切除。

(3) 試驗(yàn)檢查。對(duì)主變進(jìn)行設(shè)備外觀檢查，2號(hào)主變油色譜在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析正常，變壓器絕緣、直阻試驗(yàn)無(wú)問(wèn)題。

(4) 保護(hù)裝置檢查。檢查2號(hào)主變CSC-326GD保護(hù)裝置比率差動(dòng)動(dòng)作。302，202，112開(kāi)關(guān)跳開(kāi)，245，345自投成功。

2.3 故障原因分析

經(jīng)初步分析，本次故障發(fā)生原因?yàn)锽變電站外居民樓電視信號(hào)線被大風(fēng)刮落至2號(hào)變上方35 kV引線上，造成35 kV引線B，C相短路引起差動(dòng)保護(hù)跳閘，該引線長(zhǎng)約25 m。

B變電站周邊有多個(gè)小區(qū)分布，距離該站最近小區(qū)居民樓距離不足10 m，小區(qū)內(nèi)建筑為高層居民樓。

故障當(dāng)天，B變電站所在地區(qū)有持續(xù)大風(fēng)天氣，陣風(fēng)達(dá)到7～8級(jí)。經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)勘查，判定B變電站2號(hào)差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作原因?yàn)檎就饩用駱切l(wèi)星接收器信號(hào)線因大風(fēng)刮起飄落至2號(hào)變35 kV側(cè)引線上，引起B(yǎng)，C相間短路。

3 防范措施

加強(qiáng)巡視，針對(duì)變電站內(nèi)及周圍異物類隱患，建立隱患臺(tái)賬。對(duì)變電站內(nèi)外周圍異物、鳥(niǎo)窩等進(jìn)行清理。對(duì)220 kV及以下主變的6～35 kV中(低)壓側(cè)引線、戶外母線(不含架空軟導(dǎo)線形式)及接線端子進(jìn)行絕緣化改造，防止變壓器出口短路事故。