基于一起220kV变电站1#主变差动跳闸故障分析

郝林

摘要：变压器的用途广泛，种类繁多。在现代化的工农业生产和人民生活中用到的电能，有发电厂供给，需经远距离传输，到达各厂矿、用户，在传输一定功率的电能时，传输电压越高，所需电流越小，损耗正比于电流的平方，所以用较高的电压传输电能，可大大降低传输过程中的电压降和损耗，要制造高电压的发电机，技术上还很困难，因此需要变压器将发电厂发出的电能升高传输，用电端将电压降低使用。但现实中经常出现变压器掉闸进而影响系统的安全稳定运行情况，本文即通过一起220kV变电站主变跳闸异常情况进行分析并给出相关意义。

关键词：主变；跳闸；技术分析；总结

1 故障概述

某年月日，某市供电公司220kV变电站1#主变差动保护动作，跳开1#主变高压侧211、中压侧111开关（主变35 kV侧311开关热备用），同时35KV母线保护动作，跳开35kV母线所有开关。现场检查发现主变35 kV 侧进配电室穿墙套管内侧三相短路，故障造成1#主变和35 kV 两段母线停电。故障前220kV某站220kV、110kV双母线并列运行，35kV单母线运行，311开关热备用，#1主变跳闸未造成负荷损失。

2 故障前情况

通过当地天气预报查询，在故障發生时候，该变电站南部地区曾有过雷雨大风天气，局部风速达15m/s，雨降量较大，通过调度了解当时变电站运行方式为：220kV及110 kV系统为正常运行方式，#1主变经211、111开关与2#主变一起供110 kV负荷，2#主变同时带35 kV两段。1#主变311开关热备用。

3 故障现象及原因分析

3.1 故障现象

某年月日，220kV某站#1主变211、111开关跳闸，同时35kV电磁式母差保护动作，312、351、352、B31开关跳闸，站内交流失电。

3.2 故障检查

现场检查发现，35kV配电室内311穿墙套管到开关间铝排有放电痕迹，详情可见图1、2所示。局部发现有明显的烧伤痕迹，且地上有一层铝化粉末状颗粒，进一步发现其相邻的C相间也出现类型的烧毁情况，初步可以判断这是一起严重的短路事故。

进一步通过继电保护装置动作报告及录波图分析表明，1#主变差动保护正确动作跳开211、111开关。从故障点位置表明，35kV母线保护正确动作，跳开312、B32、351、352开关。

1#主变RCS978E保护未动原因：CT1为穿墙式套管CT，一半户内一半户外，CT1到35kV母线设备为户内布置，穿墙套管CT1应用于35kV母差保护及1#主变的RCS978E保护，LFP972B低压侧使用开关内置的CT2（35kV母线与开关间）。故障发生在套管CT 与311开关间，故障发生于RCS978E差动范围之外，RCS978E差动感受不到差流，未动作；故障发生于LFP972B差动范围之内，LFP972B差动感受到差流，差动保护正确动作，及时切除故障；故障发生于35kV母差保护范围内，35kV母差感受到差流，动作跳开35kV所有运行间隔。以上保护动作行为均正确。

5 故障原因分析

通过现场勘验、保护、故障录波等信息综合分析认为，大风雷雨天气时，雨水通过穿墙套管正上方的百叶窗进入室内，同时将百叶窗上的尘土带入室内，侧装瓷瓶积灰与雨水混合，造成支瓶表明绝缘强度降低，在B、C相上形成沿面的导电回路而放电，造成B、C两相对地放电短路故障，金属蒸汽引起空气绝缘强度进一步降低，形成引流排三相短路。

6 事故总结

配电室防风、防雨措施不完善，雨水进入室内造成支瓶表明绝缘强度降低是本次故障的根本原因。后期工作中，应全面解决：①变电站配电室防风、防雨措施不完善，高位布置的百叶窗存在设计缺陷。②配电室通风不良，潮湿天气时室内湿度过大。③因百叶窗位置原因，部分支持瓷瓶集灰严重，与雨水混合后瓷瓶表面绝缘降低。

举一反三，同时对其它站35kV开关室百叶窗进行封堵。开展对配电室防风、防雨情况专项检查并制定整改计划。对配电室高位布置百叶窗进行封堵，设计部门在今后设计中应避免高位布置百叶窗的设计方案，防止风雨天气时雨水进入配电室危及设备安全。加强配电室的通风管理。对通风条件较差的配电室及无人值班变电站配电室可加装带温湿度控制器的轴流风机加强通风，保证在潮湿天气时室内空气流通。加强配电室内设备管理工作。有计划地对配电室内支瓶设备尤其是侧装支瓶积灰情况进行重点检查和清扫。加强设备巡视管理。严格按照有关规定巡视设备，保证巡视次数和巡视质量。加强特殊天气对配电室等处的特巡工作，发现故障隐患及时消除。

参考文献：

[1]李爱民，蔡泽祥，李晓华，等.高压直流输电线路行波保护影响因素分析及改进[J].电力系统自动化，2010，34（10）7680.

[2]葛耀中.新型继电保护和故障测距原理与技术（第二版）.西安交通大学出版社，2007.

[3]林湘宁，刘沛，高艳.基于故障暂态和数学形态学的超高速线路方向保护[J].中国电机工程学报，2005，25（4）.