一起主变低压绝缘降低引起差动动作故障分析

陈 浩，章 桢

（国网江苏省电力有限公司常州供电分公司，江苏 常州 213000）

随着电网规模增长，小电流接地系统变电站出线单相接地故障对站内设备绝缘水平和运维手段提出了较高要求[1]。本文分析了一起主变低压绝缘降低引起差动动作故障，通过对保护动作情况、故障录波波形和设备检查情况，论证了设备故障原因，对故障中电容器低电压保护动作异常进行了简要分析，提出了事故防范措施。

1 事故概述

某日，监控通知：110 kV甲乙变10 kV II段B相接地，2号主变差动保护动作，110 kV内桥700开关跳开，2号主变102开关跳开，10 kV自投动作，10 kV母线分段100开关合上，事故时天气小雨。

事故前，1号进线经711开关供1号主变，经内桥700开关供2号主变。1号主变301开关供35 kV I、Ⅱ段母线，经101开关供10 kV I段母线；2号主变102开关供10 kVⅡ段母线。110 kV自投启用，10 kV自投启用。站用电由10 kVⅡ段所用变供。

2 保护动作简要情况

2.1 后台机信息

8:11:50.843 ms，10 kVⅡ段母线B相接地，A相10.3 kV，B相0，C相10.1 kV。

8:12:20.599 ms，差动保护启动。

8:12:20.617 ms，高后备保护启动。

8:12:20.640 ms，差动保护出口，最大相电流12.949 A，跳700，102。

8:12:20.670 ms，低后备保护启动。

8:12:25.770 ms，10 kV I备自投出口。

8:12:26.244 ms，10 kV I备自投合10 kV母线分段100开关。

8:12:26 317 ms，10 kV I、Ⅱ母接地。

8:39:08 355 ms，监控拉开10 kV 2#电容器。

8:55:58，监控选跳新裕129线有效。

8:58:57，监控拉开新裕129线。

2.2 对后台机信息总结

10 kVⅡ母B相接地；约30 s后，差动保护动作，跳开700，102，差动启动后，高后备和低后备也都启动，但没有出口；差动出口后约6 s，10 kV备自投动作合上100，10 kV I、Ⅱ母接地；46 min后经监控试揿出接地点在新裕129线。

3 现场检查情况

由于2号主变差动保护动作，而非电量保护未动作，基本可以判断为主变外部差动范围内故障[2]。因而检修人员对110 kVⅡ段母线、2号主变高压侧引线、低压侧连接排进行了细致检查。当检查至10 kV开关室时，发现开关室内有烟雾弥漫，2号主变102开关后间隔门明显变形，102开关后下间隔连接排有明显放电点。

4 故障波形分析

如表1所示，从电流值上来看，低压侧的三相电流（除了B相有一尖峰）均很小，A相最大值换算至高压侧约3.80 A，C相最大值换算至高压侧约3.19 A。而高压侧三相电流值都较大，说明主变低压侧发生了三相短路，差动范围内有短路点，与现场相符。

表1 差动保护各侧电流（二次值）

如果三相短路点都在差动范围内，B相不应有高达31.47 A的电流，说明B相短路点应在差动范围外，结合差动动作前后都有10 kVⅡ段母线B相接地情况，可判断B相的短路电流经102开关流变，至接地点。

5 处理情况

9月6日9:35，市供电公司调度发口令：将2号主变102开关改为冷备用；10:58，市供电公司调度发口令：拉开2号主变7021闸刀；合上吕永712开关。现场做好安全措施、许可第一种工作票，经检修班组检查试验，需要更换102开关流变。次日将700开关、712开关改为冷备用，做好安全措施后，检修班组更换流变并经差动试验合格后2号主变恢复送电。

6 电容器失压保护动作情况

从差动出口跳开开关，I母失电到自投动作合上100开关，约有6 s时间，电容器失压保护时限为0.5 s，但电容器欠压保护未动作。事后保护试验时，当电压缓慢降至50 V以下时，保护能正确动作；而当电压直接降至0时，保护不动作。

经厂家确认，该PSC-692保护部分版本内欠压保护逻辑为：电压值在20～50 V时欠压保护才动作，低于20 V欠压保护不动作。

7 结束语

此次事故是由于10 kV II段129开关出线侧B相金属性接地，引起A、C相系统电压升高，102开关柜后间隔主变侧绝缘薄弱处对柜体放电，导致三相短路，引起2号主变差动保护动作。事发当日下雨水天气，空气潮湿，有引起绝缘下降的条件，此次事故也证实了102开关后下间隔连接排割排处绝缘薄弱，因而今后主变接地点的设置不宜通过在开关柜后下间隔连接排上割排的方式设置。

10 kV 2号电容器欠压保护未动作暴露了保护验收工作中存在考虑不全面的情况，只验证了欠压保护在电压低于50 V时会动作，却没有弄清楚低于20 V时不能动作。这就要求运维人员不仅仅见证试验过程，还要结合保护逻辑对试验项目完整性和合理性提出要求。