母线失压事故分析及母差保护动作跳闸事故分析

翟文君，孔令顺，张娜娜

河南省电力公司检修公司，河南济源 459000

1 母线失压事故分析

1.1 母线失压的原因

1）误操作或操作时设备损坏，导致母线故障；

2）母线及连接设备的绝缘子发生污闪事故，造成母线短路；

3）运行中母线及连接设备绝缘损坏，使母线保护或电源进线保护动作跳闸；

4）线路上发生故障，线路保护拒动或断路器拒跳，造成越级跳闸；

5）母线保护误动作。

1.2 母线失压的故障判断

1）判断的依据：保护动作情况及断路器跳闸情况，仪表指示，对站内设备检查的结果、站内有无操作和工作等；

2）判断方法。母差保护的保护范围为：各母差电流互感器以内的所有设备。因此，母差保护动作使一段母线上的各分路及母联断路器跳闸，一般为母线及连接设备故障；

3）事故影响范围。500kV 部分主接线为3/2 接线，220kV各线路多为联络线。因此，各种情况下的事故影响范围判断、分析如下：

（1）母差保护动作，500kV 各边断路器跳闸，500kV 某一段母线失压，一般不会导致中压侧(220kV 侧)、低压侧失压，并且不会影响站用电；

（2）500kV 线路故障，保护装置动作，中断路器跳闸而边断路器拒分时，断路器失灵保护动作使500kV 各边断路器跳闸，500kV 任一段母线失压，一般不会导致中压侧、低压侧失压，并且不会影响站用电；

（3）500kV 线路故障，保护装置动作，边断路器跳闸而中断路器拒分时，断路器失灵保护动作使同串的另一边断路器跳闸，影响同串另一条线路的运行。500kV 任一段母线均不会失压，一般不会导致中压侧、低压侧失压，并且也不会影响站用电；

（4）500kV 线路故障，保护装置动作，边断路器跳闸而中断路器拒分时，断路器失灵保护动作使同串的另一边断路器跳闸，影响同串主变压器的运行，使其他运行主变压器可能过载。500kV 任一段母线均不会失压，一般不会导致中压侧失压，导致低压侧失压，并且会影响站用电；

（5）主变压器保护装置动作，中断路器跳闸而边断路器拒分时，断路器失灵保护动作使500kV 各边断路器跳闸，500kV一段母线失压，导致低压侧母线失压，会影响站用电。其他运行主变压器可能过载；

（6）主变压器保护装置动作，边断路器跳闸而中断路器拒分时，断路器失灵保护动作使同串的另一边断路器跳闸，影响同串另一条线路的运行，500kV 任一段母线均不会失压。主变压器保护装置动作导致低压侧母线失压，会影响站用电，其他运行主变压器可能过载。

2 500kV 母差保护动作跳闸事故分析

2.1 故障情况

某日15：25，HJ 变电站在进行QHI 回线由检修转热备用的操作，操作至推上50311 隔离开关时，在50311 隔离开关动、静触头即将接触时，发出异常声响，500kV I 母母差保护动作，500kV I 母各边断路器跳闸。同时，QHI 回线分相高频距离保护、光纤电流差动保护有动作信号。

值班人员对50311 隔离开关及500kV I 母所有设备进行检查，确认没有影响500kVI 母恢复送电因素后，向网调值班调度员汇报。

按网调调度员命令，拉开50311 隔离开关，然后用另一串的5051 断路器对500kV I 母充电后，母线恢复运行。5051 断路器合上约半分钟后，500kV I 母母差保护再次动作，5051断路器三相跳闸。同时HH 线两套线路保护动作，第五串的中断路器5052B 相跳闸后重合成功。

500kVI 母母差保护再次动作跳闸，是在合5051 断路器之后发生的，判断5051 断路器罐体内部很可能有故障发生。

第二天4：20，合上500kV I 母第六串边断路器5061 对I母充电正常。4：31，500kV I 母送电结束。

2.2 第一次母差保护动作跳闸故障分析

1）母差保护动作情况：两套母差保护均动作，保护装置判断故障类别为I 母B 相接地故障。

2）QHI 回线路保护动作情况

（1）分相高频距离保护：纵联距离保护动作时间为45ms；距离保护I 段保护动作时间为38ms；保护装置判断故障类别为B 相故障；

（2）光纤纵差保护装置：光纤纵差保护动作，保护装置判断故障类别为B 相故障。

根据保护动作情况及录波报告分析，5032 断路器未合闸，在操作50311 隔离开关时，500kV I 母母差保护动作，故障电流明显。

根据故障录波图和保护动作情况分析，保护动作正确。母差保护和线路保护同时动作，判断故障点应该位于5031 断路器罐体以内的两组电流互感器之间。因为故障前503l 断路器在分闸位置，由此可以判断为5031 断路器与母线侧电流互感器之间故障。如果是5031 罐体内部故障，则500kV I 母母差保护和QH I 回线线路保护都属于正确动作。

2.3 第二次母差保护动作跳闸故障分析

500kV I 母母差保护第二次动作，发生在事故处理的操作中。

1）母差保护动作情况

两套母差保护均动作，保护装置判断故障类别为I 母B 相接地故障。

2）HH 线保护动作情况

（1）第一套保护装置：工频变化量阻抗保护动作时间为9ms；B 相出口；电流差动保护动作时间为12ms；B 相出口；距离保护I 段保护动作时间为23ms；B 相出口。故障测距结果：0.09km；

（2）第二套保护装置：光纤纵差保护动作时间为19ms；保护装置判断故障类别为B 相故障；接地距离保护I 段保护动作时间为17ms；B 相出口。故障测距结果：0.2km。

根据故障录波图和保护动作情况分析，保护动作正确。500kV I 母母差保护动作，故障点应该在母差保护范围之内。

母差保护和线路保护同时动作，线路保护装置故障测距为B 相接地0.09km，证明故障点就在站内。判断故障点应该位于5051 断路器罐体以内的两组电流互感器之间。如果是5051 罐体内部故障，则500kV I 母母差保护和HH 线线路保护都属于正确动作。

第5 串的中断路器5052B 相跳闸后重合成功的原因：500kV I 母母差保护动作，该串边断路器5051 跳闸以后，已经将故障点隔离。据此分析，故障点应在5051 罐体以内的断路器断口至母线侧电流互感器之间的气室内。

经专业人员现场检查，在5051 断路器机构储气管对地有放电痕迹，断路器机构泄压。初步判断故障点在断路器罐体内部。

2.4 解体检查结果

1）对5031 断路器进行了解体检查，发现(B 相)罐体内部均压罩与外壳间发生击穿。分析认为，是局部电场畸变，导致均压罩与外壳间发生击穿；

2）对5051(B 相)解体检查结果显示：5051 断路器(B 相)第4 串合闸电阻炸碎，合闸电阻端部均压罩存在明显的电弧放电痕迹。

分析认为，5051(B 相)罐体下部壳内表面存在异物导致第4 串合闸电阻端部均压罩对罐体放电。初始由于一串电阻的限流，使得放电(短路)电流在4 000A ～5 000A 间，在不到10ms 的时间内，造成通串合闸电阻爆炸，从而导致直接对地放电，接地短路电流达到约20kA。

3 结论

母线失压故障产生的原因很多，要认真总结分析。变电站值班人员要按照值班规定对设备进行日常巡视，发现问题及时解决，对突发故障，要按应急预案冷静处理，确保设备安全运行。

[1]李凡青.母线失压事故分析及处理[J].中小企业科技，2010(8).