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110kV變電站10kV開關(guān)拒跳事故分析

文檔作者：王京鋒徐園程國開文檔來源： 1．國網(wǎng)浙江象山縣供電公司 2．國網(wǎng)寧波供電公司，		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年06月11日
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維護(hù)維修
1 l OkV變電站1 0kV開關(guān)拒跳事故分析
王京鋒 ，徐 園 ，程國開
(1．國網(wǎng)浙江象山縣供電公司，浙江寧波315700 2．國網(wǎng)寧波供電公司，浙江寧波315700)
[摘要] 針對某ll0kV變電站一起10kV斷路器拒動(dòng)造成線路故障越級事故，從斷路器二次保護(hù)回路和一次設(shè)備出
發(fā)，介紹故障查找方法和試驗(yàn)項(xiàng)目，通過分析發(fā)現(xiàn)是斷路器分閘線圈最低動(dòng)作電壓值不合格導(dǎo)致了斷路器拒
動(dòng)，并提出整改措施，以避免類似事故的再次發(fā)生。
關(guān)鍵詞 斷路器分閘線圈最低電壓直流系統(tǒng)
中圖分類號TM561
1變電站情況及事故經(jīng)過
1．1事故前運(yùn)行方式
某變電站為典型的ll0kV內(nèi)橋接線，2臺主變并列運(yùn)
行，故障線路青林I線、青林II線在lOkV II段母線上運(yùn)
行，10kV出線配置CD10型電磁型機(jī)構(gòu)斷路器。變電站
一次接線如圖1所示。
110kV1~：sL ! [|．=] 9 I1 110kv11母
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青林1線 青林II線
圖1 變電站一次接線示意圖
1．2事故現(xiàn)象
某日21時(shí)25分，變電站青林I線、青林II線(兩線
為同桿架設(shè)、并柜排列)過流II、III段同時(shí)動(dòng)作，青林II
線開關(guān)三相跳閘出口， 青林I線開關(guān)未跳閘，造成#1、
#2主變低后備過流II、III段動(dòng)作， 跳開10kV母分開
關(guān)、#2主變10kV開關(guān)， 10kV II段母線失電。
1．3事故處理經(jīng)過
當(dāng)日21時(shí)35分， 現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)青林II線保護(hù)“告
警”、“跳閘”燈亮，裝置液晶顯示AC相故障，故障電
流為81．25A，過流II、III段動(dòng)作；青林I線保護(hù)“告
警”、“跳閘”燈亮，裝置液晶顯示AC相故障，故障電
流為50．97A，過流II、III段動(dòng)作，保護(hù)出口壓板、控制
電源空開均正常投入，開關(guān)柜一次設(shè)備無明顯異常。兩條
線路均有重合閘動(dòng)作信號。 、
當(dāng)日21時(shí)55分，將青林I線改為開關(guān)檢修，然后拉
開10kV II段母線上所有開關(guān)，通過10kV母分開關(guān)試送
10kV II段母線成功，最后逐步送出停電線路。
收稿日期：2016—08 03
作者簡介：王京鋒(1984一)，電氣工程師，從事電網(wǎng)運(yùn)行管理方面。
74 j WWW．chinaet．net I中國電工網(wǎng)
2事故原因分析
2．1保護(hù)及開關(guān)檢查試驗(yàn)分析
10kV開關(guān)拒跳原因有多種，保護(hù)回路故障、開關(guān)一
次設(shè)備故障均可能引起，所以故障原因查找先從上述兩方
面人手。保護(hù)回路檢查可分為跳閘回路檢查和保護(hù)傳動(dòng)檢
查。開關(guān)一次設(shè)備檢查可分為斷路器固有分合閘時(shí)間試
驗(yàn)、分合閘線圈試驗(yàn)、交流耐壓試驗(yàn)、絕緣電阻試驗(yàn)。檢
查流程如圖2所示。
保護(hù)二次回路檢查
跳閘l l保護(hù)I I斷略器}{分合閘l l交流l l絕緣5 靜態(tài) {核對性
回路I I傳動(dòng)r r分閘I l線圈l l耐壓l I電阻j j充放電l l放電
檢查 試驗(yàn)j】試驗(yàn)l l試驗(yàn)I I試驗(yàn)f』試驗(yàn)I I試驗(yàn)l l試驗(yàn)
圖2 檢查試驗(yàn)流程圖
2．2保護(hù)回路試驗(yàn)結(jié)果
10kV青林I線保護(hù)型號為RCS9611C，軟件版本為
2．23，直流電壓為114V，無直流接地現(xiàn)象。保護(hù)定值：
過流I段退出， 過流II段1OA／o．1s， 過流III段6A／
0．5s，CT變比6oo／5。跳閘回路檢查：跳閘繼電器(BTJ)
動(dòng)作正常，保護(hù)插件未松動(dòng)，跳閘回路接線正常，接觸良
好，無松動(dòng)現(xiàn)象，無接地、短路現(xiàn)象。保護(hù)傳動(dòng)情況：青
林I線保護(hù)校驗(yàn)、傳動(dòng)正常，模擬兩線同時(shí)發(fā)生故障并同
時(shí)向兩套保護(hù)A、C相施加故障電流11A和30A(~次電
流)1．1S， 結(jié)果正常(跳閘1O余次)。綜上所述， 試驗(yàn)
合格。
2．3開關(guān)一次設(shè)備試驗(yàn)結(jié)果
斷路器固有分合閘試驗(yàn)結(jié)果見表1。分合閘線圈最低
動(dòng)作電壓試驗(yàn)， 三相合閘、分閘線圈最低動(dòng)作值分別為
70、93V；交流耐壓試驗(yàn)，三相施加電壓27kV，持續(xù)時(shí)間
維護(hù)維修
lmin；絕緣電阻試驗(yàn)，三相斷口絕緣電阻、支柱絕緣電
阻、整體絕緣電阻均為1×10 MQ。
表1 分合閘時(shí)間參量
由試驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，10kV青林I線開關(guān)一次設(shè)備斷路
器固有分合閘試驗(yàn)、交流耐壓試驗(yàn)、絕緣電阻試驗(yàn)數(shù)據(jù)均
合格；但在做分合閘線圈最低動(dòng)作電壓試驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)分閘線
圈最低動(dòng)作電壓值達(dá)到93V， 超出了合格范圍(額定電壓
的30 o,4～65 )。
2．4變電站直流系統(tǒng)檢查
對事故變電站蓄電池進(jìn)行靜態(tài)充放電試驗(yàn)時(shí)， 發(fā)現(xiàn)
#44蓄電池組無電壓，整組蓄電池中1／3蓄電池容量不合
格。采取臨時(shí)直流電源車接入的臨時(shí)措施后，更換了整組
蓄電池。
該蓄電池組已運(yùn)行長達(dá)8年。近1年來， 在動(dòng)態(tài)放
電、核對性充放電中多次出現(xiàn)部分蓄電池顯示電壓為零、
容量不合格等缺陷，更換整組蓄電池后恢復(fù)正常。由此可
以推斷事故發(fā)生時(shí)該變電站存在蓄電池容量不合格問題。
從事故發(fā)生時(shí)監(jiān)控后臺記錄的SOE時(shí)序可知，沒有明顯
的信號丟失現(xiàn)象，青林I線、青林II線及#2主變保護(hù)動(dòng)
作時(shí)序正確符合整定要求；#2主變低后備保護(hù)裝置錄
波、對側(cè)蓮花變花庵1613線路保護(hù)裝置錄波波形顯示保
護(hù)時(shí)序配合正確；而且青林II線、10kV母分、#2主變
10kV開關(guān)均正常跳閘；監(jiān)控后臺也未記錄到直流異常信
號。由此分析，事故發(fā)生時(shí)直流系統(tǒng)并不存在明顯的異常
問題。
3 拒跳原因分析
該變電站內(nèi)蓄電池組既作為變電站的備用直流電源，
又作為10kV開關(guān)的合閘電源，正常運(yùn)行狀態(tài)下控制母線
電壓在225V，合閘母線電壓為24OV。推斷變電站10kV
出線發(fā)生故障時(shí)，斷路器跳閘后，重合閘動(dòng)作，蓄電池組
因電磁型開關(guān)合閘而流過大電流，個(gè)別運(yùn)行工況差的蓄電
池因承受不住大電流沖擊而出現(xiàn)內(nèi)阻增大情況，此時(shí)站內(nèi)
直流系統(tǒng)電壓受故障影響出現(xiàn)一定程度的跌落。
青林I線分合閘線圈最低動(dòng)作電壓試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)分閘線圈
最低動(dòng)作電壓高達(dá)93V， 超出合格范圍(額定電壓的
30 ～65 )的上限。當(dāng)直流電壓低于分閘線圈最低動(dòng)作
電壓時(shí)，斷路器不能分閘，導(dǎo)致斷路器拒動(dòng)，引發(fā)線路故
障越級，母線停電事故。
4整改措施
(1)進(jìn)一步加強(qiáng)對蓄電池的巡視和檢查， 每月應(yīng)測量
一次單體及總電壓，對電壓超標(biāo)(超過平均電壓的4 9／6～
1O )蓄電池應(yīng)予以更換。定期開展蓄電池動(dòng)態(tài)充放電試
驗(yàn)，并記錄充放電后蓄電池電壓、電阻情況。
(2)做好變電站直流信息監(jiān)控工作， 以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)直
流接地等可能導(dǎo)致保護(hù)拒動(dòng)的安全隱患。
(3)做好設(shè)備定期試驗(yàn)，及時(shí)更換試驗(yàn)不合格物件，
對分合閘線圈等易損物件應(yīng)做好備品備件準(zhǔn)備。
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(上接第67頁)
出現(xiàn)問題的繞組情況與正常情況進(jìn)行對比，
同，便可迅速找到故障原因。
找出二者不 3結(jié)束語
母線連接設(shè)備改造是一項(xiàng)復(fù)雜工程，若施工過程中出
現(xiàn)各間隔失靈啟動(dòng)回路接入現(xiàn)象，則要根據(jù)實(shí)際情況采取
相應(yīng)的解決措施。當(dāng)繼電器保護(hù)回路中母線系統(tǒng)出現(xiàn)失靈
時(shí)，間隔保護(hù)裝置將無法與識別軟件進(jìn)行相應(yīng)對接，這就
給系統(tǒng)運(yùn)行帶來了更多問題。使用結(jié)構(gòu)優(yōu)化的母線系統(tǒng)則
可很好地規(guī)避上述問題，不用母線再次選擇識別回路就可
達(dá)到預(yù)期目的。在充電保護(hù)屏保護(hù)動(dòng)作的接引過程中，需
針對具體的設(shè)計(jì)要求，在原母線充電保護(hù)的基礎(chǔ)上引入新
母差保護(hù)機(jī)制，這種保護(hù)屏采用繼電器的結(jié)構(gòu)形式，能滿
足母線日常的運(yùn)行流量。
在220kV變電站正常運(yùn)行中，為保證繼電保護(hù)回路的
安全穩(wěn)定運(yùn)行，需不斷提高電壓互感器與母線系統(tǒng)的總體
運(yùn)行能力，減少電壓互感器二次電壓回路的故障率， 同時(shí)
需優(yōu)化母線結(jié)構(gòu)設(shè)置，提高整體運(yùn)行能效，保證電力系統(tǒng)
運(yùn)行的安全。
參考文獻(xiàn)
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(編輯楊正君)
2016l 12(A)期i 75

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