220kV线路及主变压器跳闸分析

柳兴军，刘宗楠，马学君

中电投东北抚顺发电有限责任公司，辽宁抚顺 113008

抚顺发电有限责任公司220KV系统是由1、2号主变，抚北1、2号线4个元件组成的内桥式220kV线路系统。2011年06月03日，与电力系统并列运行的抚北2号线2202开关、内桥2212开关跳闸，抚北2号线跳闸，2号主变停运。根据本次线路和主变跳闸的保护动作、校验情况及装置检查分析，查找原因，并有针对的进行处理，以避免此类不安全事件甚至事故发生。

1 线路跳闸前电站运行方式

抚电公司的两台200MW机组均为机变线运行方式，当时1号机组运行，通过220kV抚北1号线与系统并列；2号机组停机中，2号主变通过抚北2号线与系统并列。电气系统如下图：

图中1号发电机1501开关，抚北1、2号线2201，2202开关，内桥2212，开关合位，2号发电机1502开关断位。

2 事件经过及分析

2.1 事件经过

6 月3 日05 时10分，抚北2号线2202开关、内桥2212开关，2号主变、高工变、脱硫变跳闸，来“主变保护B套装置故障”，“主变差动II差流速断保护动作”信号。现场检查2202、2212开关在开位，2号主变、高工变、脱硫变未见异常。测2号主变绝缘，发现2号主变低压侧绝缘不良1.5mΩ。

2.2 装置检查

1）检查2号机发变组保护盘，保护B柜有焦糊味，且2号主变差动保护II保护模块电源板的-15V电源指示灯熄灭，2号主变差动保护II模块上“运行、告警、启动”指示灯熄灭，确认电源板损坏。更换保护电源板后，电源模块各电压指示灯均正常点亮，保护模块运行指示灯点亮，保护模块运行正常；

2）查看线路故障录波器波形，6月3日05时08分， 2202开关、2212开关跳开，在2202开关和2212开关跳闸前，1、2号主变高压侧A、B、C三相电压正常；1、2号主变高压侧A、B、C三相电流正常；电压电流均没有发生异常变化；

3）查看2号机组DCS记录，在2202开关和2212开关跳闸±1小时时间段没有2号主变保护动作记录；

4）查看2号机组发变组保护工控机保护动作记录，在2202开关和2212开关跳闸±1小时时间段没有发现2号主变保护动作记录。

2.3 保护校验

对主变差动II保护进行校验结果如下：

差动保护电流回路各侧电流采样值均正常，差动、差流速断保护定值正确，保护动作出口正确。主变差动II保护未发现异常现象。

2.4 一次设备检查

1）测主变高压侧绝缘电阻：260mΩ；

2）测主变低压侧绝缘电阻：1.5mΩ；

3）主变本体取油样做油色谱分析：

试验日期 氢气一氧化碳二氧化碳 甲烷 乙烷乙烯乙炔 总烃 结论6月3日 0 297.52 722.35 10.33 2.12 1.03 0 13.48正常

4）拆除主变低压侧套管引线，将主变与封闭母线隔离，测主变低压侧绝缘电阻：1 500mΩ；封闭母线绝缘电阻：1.5mΩ。

5）拆除脱硫变高压侧套管引线，将脱硫变与封闭母线隔离，测脱硫变高压侧绝缘电阻：2 500mΩ；封闭母线绝缘电阻：1.5mΩ。

6）拆除高工变高压侧套管引线，将高工变与封闭母线隔离，测高工变高压侧绝缘电阻：36mΩ；封闭母线A相绝缘电阻：1

000 mΩ；B相绝缘电阻：2mΩ；C相绝缘电阻：1 000mΩ。

7）将与封闭母线相连接的设备全部隔离，分段检查，确定B相封闭母线绝缘不良。判断，母线支撑绝缘瓷瓶或波纹绝缘板存在缺陷，对封闭母线系统72个绝缘瓷瓶和4处波纹绝缘板逐一排查，发现2号主变低压侧B相封闭母线内的支撑绝缘板绝缘低（1.5mΩ）。

3 分析

1）一次设备没有发现故障点及放电现象；

2）2 号发变组保护装置来“主变差动II差流速断保护动作”信号，分析抚北2号线2202开关和内桥2212开关的跳闸是主变差动II差流速断保护出口动作导致的；

3）通过查看线路故障录波器，抚北2号线2202开关和内桥2212开关跳闸前，1、2号主变高压侧电压电流均没有发生异常变化，分析在2202开关和内桥2212开关跳闸前，2号主变高、低压侧没有发生严重的短路故障；

4）通过查看DCS顺序时间记录和2号机组发变组保护工控机保护动作记录，没有保护动作，分析为主变差动II差流速断保护没有走保护逻辑而是直接出口跳闸；

5）检查2号主变差动保护II保护模块电源板烧毁比较严重，在烧毁过程中影响到与其相邻的保护出口插板，致使主变差动II差流速断保护误动出口进而导致抚北2号线2202开关和内桥2212开关跳闸。

4 通过检查发现的问题

1）公司发变组保护已经投运10年，达到了微机保护的运行寿命，应进行更换；

2）主变低压侧B相封闭母线绝缘不良，而且2号发电机组封闭母线微正压装置长期存在缺陷，不能正常运行，致使压缩空气管道堵塞，间接导致封闭母线系统受潮，绝缘不良。

5 处理情况

1）更换2号机发变组保护盘2号主变差动保护II模块的电源板；

2）对2号发电机封闭母线微正压装置缺陷进行处理，恢复正常运行；

3）对2号主变低压侧B相封闭母线内的支撑绝缘板进行烘烤后，绝缘恢复至1 000mΩ。

6 结论

抚电公司2号发电机组投入运行近10年，设备老化且存在缺陷，是此次线路和主变跳闸的主要原因。此次事件也暴露出其他问题，根据暴露出的问题，进行了处理和采取相关措施，保证了电力设备和电网的安全运行。

[1]余睿，吴锦华，何文林，吴健儿.一台220kV变压器短路故障的分析.变压器，2008(4).