一起220 kV主变冷控失电保护误动分析

王国林，张 帆，喻 伟

（国网德阳供电公司，四川 德阳 618000）

1 事故前运行方式

事故前，220 kV甲站运行方式如图1所示，220 kV甲站全站分列运行，启用220 kV线路备自投。220 kV丙甲一、二线运行于220 kV I 母供甲站#1 主变、110 kV I母、10 kV I母负荷；220 kV乙甲一、二线运行于220 kV II母供甲站#2主变、110 kV II母、10 kV II母负荷。其中，甲站110 kV I 母供110 kV 丁站、戊站负荷；甲站110 kV II 母供110 kV 己站、庚站负荷。同时，甲站#1 主变为强迫油循环风冷变压器，并配有冷控失电保护；甲站#2主变为自然油循环风冷变压器，#1、#2 主变所有保护都正常启用。此外，甲站站用电由10 kV II 母上的占用二路供电，10 kV I 母上的占用一路备用，并安装有10 kV 站用电源自动切换装置动作。

图1 220 kV甲站运行方式

2 事故情况

2021 年7 月15 日3:19，雷雨天气，220 kV 甲站110 kV 甲庚线线路故障跳闸重合成功，造成甲站10 kV II母电压波动，10 kV站用电源自动切换装置动作，站用电源系统由10 kV II母切换至10 kV I母。同时，220 kV 甲站#1 主变非电量冷控失电保护动作跳开主变三侧开关，110 kV 丁站、戊站全站失压（丁站、戊站110 kV侧无备用电源）。事故造成110 kV丁站、戊站全站停电，损失负荷57.2 MW。

3 调度员事故处置简要过程

值班调度员事故处置简要过程如下。

3:19，收到地区监控汇报：220 kV 甲站110 kV甲庚线线路故障跳闸重合成功，220 kV 甲站#1 主变非电量保护冷控失电动作，跳#1 主变三侧开关，220 kV 甲站110 kV I 母、10 kV I 母失压，110 kV 丁站、戊站全站失压。

3:25，通知县调启用110 kV 丁站、戊站全站停电预案，操维人员到甲站检查，并启用丁站、戊站保站用电方案。

6:30，将甲站110 kV 甲丁线开关冷倒至110 kV II母，然后开关恢复运行，丁站供电恢复。

7:33，将甲站110 kV 甲戊线开关冷倒至110 kV II 母，然后开关恢复运行，戊站供电恢复。并将甲站所带负荷严格控制在#2主变容量之内。

8:19，现场检查甲站110 kV I 母、#1 主变一次设备无异常，110 kV I 母具备送电条件，申请试送。8:28，甲站110 kV 母联开关对110 kV I 母充电正常。

9:54，甲站#1 主变具备送电条件，申请试送。10:01，甲站#1主变201开关对#1主变充电正常。

14:41，甲站110 kV供电方式恢复为事故前运行方式。

4 事件原因分析

为了准确分析甲站#1主变冷控失电保护误动原因，分别调取了甲站监控SOE记录和甲站现场保护装置动作记录。表2给出了监控SOE记录。

表2 监控SOE记录

根据现场保护动作报文，甲站#1主变跳闸时#1主变2 套电量保护和断路器失灵保护无跳闸灯亮，无动作报告，说明#1主变电量保护未动作。而现场仅有#1主变非电量保护冷控失电动作记录，结合监控SOE记录分析，2021年07月15日03:19:50，110 kV甲庚线线路发生故障，引起甲站电压波动，甲站10 kV站用电源自动切换装置动作，切换过程中#1主变两段冷却器电源短时失电（约30～70 ms），启动冷控失电保护。但因#1主变风控箱内冷控失电60 min延时继电器异常，导致#1主变冷控失电保护无延时动作，跳开#1主变三侧开关。

为进一步分析无延时动作原因，现场继保人员决定对甲站#1主变风控箱内冷控失电60 min延时继电器做动作测试。测试方法：将时间继电器反复持续上电，测试时间继电器是否不经延时出口。在反复上电1000 次试验中，继电器不经延时出口2 次，该时间继电器存在误动隐患，误动率为0.2%。结合现场跳闸情况和继电器测试结果，甲站#1主变跳闸原因确定为#1主变冷控失电保护误动。

5 事件暴露问题及防范措施

针对此次保护误动作暴露的问题文章提出了防范措施：首先，对公司辖区内所有变电站的非电量回路进行梳理，建立台账；针对非电量类元器件做隐患分析和排查，制定预控措施。其次，针对强迫油循环风冷变压器全停跳闸回路开展技术讨论，深入分析强迫油循环风冷变压器冷控失电保护现状，制定公司强迫油循环风冷变压器存量老旧风控箱整改方案和计划，确保此类风控箱不再发生误动跳闸事件。再次，在含强迫油循环风冷变压器的变电站的计划性站用电切换过程中，可以先停用该类主变的冷控失电保护，电源切换后再启用冷控失电保护。最后，对于重要变电站的强迫油循环风冷变压器的风控箱内冷控失电60 min 延时继电器，可考虑将60 min 延时继电器改为2 个30 min 延时继电器的串接，提高保护动作的可靠性。