某110千伏变电站10千伏两条线路相继跳闸分析

徐建友，鲍晓菲，孙振兴

(国网淮北供电公司，安徽 淮北 235000)

0 引言

继电保护的动作正确性是衡量继电保护专业工作质量的最重要的指标，影响着继电保护正确动作的关键因素比较多[1]。如果有某一个方面异常将导致继电保护误动或拒动，可能导致事故扩大。因此对各种继电保护动作行为进行分析找出其中保护装置跳闸原因也是本专业的工作之一。如何对故障录波的数据进行分析，从而正确，快速地判断出系统故障类型、故障位置、是对继电保护专业人员的重要技能要求[2]。

1 运行方式及故障现象

2019年8月30日某110千伏变电站运行方式：2号主变带10千伏II段各间隔(包括116开关及108开关)；1号主变带10千伏I段各间隔，100分段开关热备用。

2019年8月30日，某110千伏变电站调控运行值班操作人员反应该站10千伏116及108开关在凌晨1时36分31秒116开关B相过流I段跳闸，重合闸成功。紧接着1时36分33秒108开关AB相过流I段跳闸，重合闸动作重合于AB故障加速跳闸。现场检查10千伏116、108开关保护动作正确；GPS对时正常；2号主变低压侧102开关后备保护启动正确；故障录波器录波启动正常。

2 故障录波收集与分析

2.1 对116开关保护故障报告及录波图分析

图1是技术人员收集的116开关保护跳闸报告。从录波图可以了解到，01时36分31秒439毫秒116开关保护B相过流I段动作跳闸，经过1100毫秒重合闸动作B相接地故障消失，从116开关保护故障时电流IA为0.723A，IB为47.449A，IC为1.081A情况看，只仅仅出现B相故障电流，A、C相电流未出现故障电流。对于10kV不接地系统故障时单相接地时电流能达到一次电流9489.8A(47.449*1000/5)，让大家觉得保护采样不正确可能是误动，但进一步分析看出116开关保护在2019年8月30日1时36分31秒408毫秒启动跳闸前10千伏II段母线A相电压UA为0V，UB为104V，UC为96V,说明10千伏II段A相有接地故障。但116开关保护A相没有故障电流，说明10千伏II段A相接地点应不在116线路侧，可能在母线侧或其它地点。结合当时该站保护动作情况可以断定其它10kV线路和主变低压侧没有接地现象只能断定是10kV母线侧接地，待进一步结合主变低压侧102开关电流情况证明。

图1 116线路保护装置动作报告及录波图

2.2 对108开关保护故障报告及录波图分析

图2、图3是从现场收集的108开关保护跳闸报告及录波图。从图2、图3可以了解到，108开关在2019年8月30日1时36分33秒136毫秒启动前10千伏II段A相电压UA为0V，UB为104V，UC为96V。说明10千伏II段A相接地未消失，也就是说116线路保护跳闸后10kV系统B相接地消失但A相接地未消失。1时36分33秒551毫秒108开关AB相过流I段动作跳闸，经过1182毫秒重合闸动作，重合于AB故障加速跳闸短路故障消失(事后一次运维检查发现108电缆有外破)，同时10千伏II段母线A相接地也消失。从故障时间能看出108线路跳闸与116线路故障没有必然联系。消除了116线路B相故障跳闸与108线路外破有关的怀疑。

图2 108线路保护装置报告

图3 108线路保护装置录波图

2.3 对102开关故障启动报告及相关的录波图分析

图4、图5是故障录波器主变低压侧102开关录波图，从图四录波可以了解到8月30日1:36:24.224ms时10千伏II段母线A相电压UA为0V，UB为104V，UC为96V，说明10千伏II段A相接地。从图5可以了解到在2019年8月30日1时36分31秒406毫秒102开关A相和B相电流增大且相位反向，说明因10千伏II段母线A相已经接地，B、C相电压升高，导致116线路B相瞬时接地进而导致10千伏系统有AB接地短路故障，116保护过流I段动作跳闸，故障消失经过1000毫秒重合闸动作B相接地短路故障消失，但10千伏II段母线A相接地未消失。

从主变低压侧102开关电流可以证明116线路保护B相接地产生故障电流时伴随着10千伏II段母线A相接地从而形成AB短路导致116只有单相电流；主变低压侧102开关由AB两相短路电流。这也证明了116线路接地前10kV母线有接地故障。

图4 8月30日01∶36∶24.224ms时 102开关电流及电压录波图

图5 8月30日01∶36∶31.408ms时 102开关电流及电压录波图

2.4 对108线路手动合闸故障录波图的说明

图6为调度监控人员在8月30日03∶35∶56.756ms时手合108开关时108线路保护录波报告，从报告了解到108线路的三相永久短路故障未处理或未隔离就送电，且从二次电流达到过流I段定值动作情况说明故障是比较严重的出口三相短路故障。对主变的冲击比较大。

图6 8月30日03∶35∶56.756ms时手合 108开关电流及电压录波图

3 问题分析总结

通过对以上的录波图及动作报告分析总结出如下几个问题：

(1)在线路116开关B相接地短路前10kV母线A相已经发生接地。

(2)线路116开关保护出现单相(B相)电流是正确的，116线路保护动作是正确的。同时也证明了116线路跳闸与108线路故障无关。

(3)线路108开关保护因外破导致永久故障，因此AB相短路过流I段动作跳闸重合后加速跳闸。

(4)线路108开关保护因外破导致永久故障跳闸后，应对108线路进行检查及实验工作后方可送电，避免近距离短路对主变冲击影响比较大。同时建议立即对2号主变进行油样化验分析，确保主变不带病运行。

(5)建议近期结合检修停电计划对该站10kV母线进行检查，找出10kVII段母线A相接地原因，避免类似事故再次发生。

(6)建议立即对该站10kV母线接地自动化信号进行检查，找出10kVII段母线接地信号未上送调度的原因，确保自动化信号正确。