对某220 kV变电站主变差动保护动作跳闸的原因分析

张军昌

摘 要 某220 kV变电站在送电过程中，发生主变两次跳闸，后经查找原因分析，发现因35 kV绝缘管母线与开关柜母线桥搭接出现A、C相相序反，最后经处理恢复送电，但给我们留下很多反思？

关键词 变电站；主变；跳闸；原因分析

中图分类号：TM63 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）06-0184-01

中电投哈密烟墩第一风电场工程位于新疆自治区哈密市东南约100 km，骆驼圈子东南的戈壁滩上，占地面积60 km?，装机规模200 MW，安装80台单机容量2500 kW风力发电机组。场区东侧建有一座监控中心，并与天润烟墩第二风电场合建一座220 kV升压站，本风电场通过8回35 kV集电线路接入升压站。220 kV中润烟墩西风电汇集站升压站安装两台额定容量为200MVA的主变压器，第一风电场和第二风电场各用一台。220 kV主接线为双母线，出线两回，一回至烟墩南750 kV变电站，一回至烟墩北220 kV升压站。110 kV主接线按双母线规划，预留对外供电或其他风电场接入的可能。

2013年10月22日，新疆哈密220 kV中润烟墩西风电汇集站#1主变压器在反送电过程中出现#1主变压器差动保护动作跳闸，现分析如下。

1 事故经过

220 kV中润烟墩西风电汇集站升压站安装两台额定容量为200MVA的主变压器，两台主变为三相三绕组油浸风冷有载调压升压型变压器，均为山东鲁能泰山电力设备有限公司生产，型号为SFSZ10-200000/220，额定容量200/200/200MVA，额定电压220/110/35 kV，额定电流524/1050/3300 A，有载调压档位17档，联结组别Yn，D11，额定频率50 Hz，变压器高、中、低压采用一套南瑞PCS-978GE系列微机型综合保护装置。

2013年10月22日0时55分中润烟墩西风电汇集站开始反送电，1#、2#主变分别按省调送电方案冲击主变5次并带电正常运行。 11时48分，合上1#SVC组合电容器35V1断路器，11时49分向调度汇报调试人员需四次跳开35V1断路器，12时17分完成1#SVC 35V1断路器的手动四次跳开试验，一切正常。第五次调试自动发脉冲，12时32分1#主变高压侧断路器2201、1#主变低压侧断路器3501I、3501II、3501III以及1#SVC组合电容器35V1断路器相继跳闸。

调试人员分析断路器相继跳闸原因，认为SVC主回路控制柜电流互感器二次接线有两点接地情况，试验人员在其他已经调试过的风电场也遇到过类似情况，使1#主变高低压侧跳闸。

16时43分再次向省调申请将1#主变转运行状态，并说明跳闸原因。18时12分合上2201断路器，无异常；18时24分合上1#主变低压侧3501Ⅰ断路器，无异常；19时19分合上35 kV 1#SVC组合电容器35V1断路器；19时21分SVC厂家对1#SVC设备自动发脉冲后1#主变高压侧断路器2201、1#主变低压侧断路器3501Ⅰ以及组合电容器35V1断路器再次相继跳闸。

根据#1主变保护后台报文显示，#1主变压器低压侧一分支断路器先出现跳闸，然后二分支断路器、三分支断路器，#1主变压器高压侧断路器跳闸，#1主变压器失压后SVC断路器才出现跳闸。

2 跳闸原因分析

1）根据#1主变事故跳闸的现象，仔细检查#1主变本体，除本体油枕油位高外，外观无明显反映故障的异常现象，初步判断为本体正常。

2）通过故障录波装置检查#1变压器高中低压三侧电压、电流在故障前无异常，故障后高中低三侧电压急剧降低，而高中低压三侧电流明显增大，达到了额定电流的好几倍，现场分析变压器内部故障所致，随后对#1主变压器做了绕组绝缘电阻测量：高压—中压、低压及地；中压—高压、低压及地；低压—高压、中压及地的绝缘电阻均合格。绕组及套管直流测试显示三相电阻最大不平衡为高压（相）0.67%，中压（相）0.72%，低压（相）0.66%；铁芯对地电阻为2000兆欧为合格；110 kV中性点对地耐压为95 kV；#1主变油击穿实验电压为55 kV，介质损耗实验测量高压—中压、低压及地为0.29%，中压—高压、低压及地为0.27%，低压—高压、中压及地为0.0.29%，以上分析结果均为合格。#1主变压器油色谱分析实验，将数据和出厂值进行比较，均在正常范围内，其中#1主变压器有色谱分析值如表1所示，可以看出#1主变压器本体油样、有载调压油样均正常，由此可判断出#1主变压器本体内部无故障。

3）#1主变跳闸发生后，对35 kV开关柜小室进行检查时发现绝缘管母线与35 kV开关柜母线桥出现A、C相相序接反情况，#1主变压器低压侧一分支接于SVC支路，SVC控制柜发出脉冲后，通过35 kV一段母线进入#1主变压器，造成低压侧电流与高压侧电流相位角的偏差，引起#1主变压器差动保护动作跳闸，从而#1主变压器失电。#1主变压器高压侧相序为正相序，低压侧相序为正相序，由于#1主变压器低压侧35 kV绝缘管母线与开关柜母线桥搭接出现A、C相相序反问题，造成低压侧电流与高压侧电流出现120°相位角，出现差流，引起#1主变压器两侧断路器跳闸。

3 跳闸故障整改措施

对35 kV开关柜所有一次设备进行核对相序、绝缘试验；对所有开关柜二次电压、电流回路进行重新查线、CT极性、绝缘、直流电阻进行试验；对绝缘管母线重新更改相序焊接，更改后进行通流、通压试验，保证一次与二次回路正确。后整改完后向省调申请，于2013年10月27日15时20分中润烟墩西风电汇集站#1主变及各设备送电正常。

4 经验总结

1）在变电站送电过程中，由于低压侧没有电源，所以很多人都认为不存在两电源的并列运行，可以不必考虑相序，认为只要三条线连好就可以，送电前不用在核对相序，由于这种疏忽大意，很容易造成事故。建议变电站低压侧有SVC、SVG等无功补偿装置的设备，在送电前一定好核对相序，相序无误后方可送电。

2）建议在投入SVC、SVG等无功补偿装置时，先投电容器组支路，设备带有小负载后实际检查核对各侧CT极性，然后再投入TCR组合支路，无误后带电运行。

3）加强对主要设备日常巡检，特别是新投运生产的设备，对电容器组及SVC的检查要细仔认真，投运前测量SVC电抗器的相序。

4）作为电气运行人员，更重要的是从这次事故中总结经验教训，在以后类似工作中重点加以防范，对各项重要保护，严格按照相关规定进行校验，还要对现场一、二次设备对照图纸进行核对，确保每一回路都正确无误。解决那些短时间或一般情况下不易暴露的问题，为以后的运行维护打好基础，从根本上杜绝类似事故的发生，切实维护电网的安全稳定运行。

参考文献

[1]是晨光，陈晓强，胡建音.主变压器220kV断路器失灵保护的探讨[A].2006电力系统自动化学术交流研讨大会论文集[C].2006.endprint