一起主变35kV侧断路器跳闸分析及处理

杨立中

摘要：通过雁北地区一座220kV变电站发生的主变35kV侧断路器跳闸故障案例，对故障进行了详细分析，推测了导致断路器跳闸的原因，确定了缺陷类型及严重程度，对缺陷进行了初步定位分析与缺陷处理。总结了运行经验，并提出了防范措施，其或将成以后避免事故的“前车之鉴”。

Abstract： Through a tripping fault case of a 35 kV side breaker in a 220 kV transformer substation in an area， the fault is analyzed in detail. The cause of the tripping of the circuit breaker is inferred， the type and severity of the fault are determined， and the defect is initially located. Analysis and defect handling. Summarizes the operating experience and proposes preventive measures， which may or may prevent future accidents from becoming a "learned from the past".

关键词：断路器；跳闸；分析；处理

Key words： circuit breaker；trip；analysis；processing

中图分类号：TM561 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）27-0233-02

0 引言

现以220kV甲站2号主变35kV侧断路器故障诊断为例来分析了故障的原因，并提出了防范措施。

1 故障前运行方式

220kV甲站1、2号主变高、中压侧并列运行，低压侧分列运行，1号主变高、中压侧中性点接地运行。

35kVⅠ、Ⅱ母分列运行，分段300断路器热备用，备投装置退出运行。

35kVⅠ母：1号电容器351（热备用）、3号电容器353（热备用）、5号电容器355（热备用）、1号站变357、木阳线359、木选Ⅰ线365、木园Ⅰ线361（待用）、木洗线363（待用）、向永线367（待用）。

35kVⅡ母：2号电容器352（热备用）、4号电容器354（热备用）、6号电容器356（热备用）、2号站变358、木宇线360（充电）、木工线364（15000kW）、木特线368（0kW）；木选Ⅱ线362（待用）、木能线366（待用）。

站用电Ⅰ、Ⅱ段联络运行，站用电互投装置（ATS）运行方式为F4模式（2号站用变优先供电、1号站用变备用）。

2 异常情况

2.1 设备基本情况（表1）

2.2 保护动作情况

2018年3月3日13时32分28秒439毫秒，35kV木宇线360断路器速断保护0秒动作跳360断路器。

2018年3月3日13时32分28秒900毫秒，220kV甲站2#主变RCS-978E保护、PST-1200B保护低后备保护动作跳302开关。故障录波器录波正确、完整。

2.3 上次检修、巡视情况

2017年6月12日35kVⅡ母停电，对电流互感器接线母排绝缘包封不彻底，与第一个伞裙放电放电异音进行消缺，消缺后对35kVⅡ母施加8.5万伏电压耐压试验正常，送电后超声检测7dB无异常。（正常15dB以下）。

6月28日配合220kV隔離开关大修，2号主变及三侧断路器停电，送电操作过程中在合上302-2隔离开关后，运维人员对合闸情况进行检查合闸到位，送电后对302开关柜内设备红外检测无异常（电流130A），6月29日再次巡视检测、未发现302开关柜内有放电异音，红外检测正常。

2.4 设备检查情况

14时10分事故抢修组到达现场后对一、二次设备进行检查，发现2号主变35kV302开关柜柜内302-2隔离开关A、C相触头放电烧伤、A、C相穿柜套管绝缘击穿与母线放电烧伤；35kVII母避雷器A相动作2次、B相未动作、C相动作1次；2号主变35kV侧避雷器A相未动作、B相动作1次、C相动作1次，A套保护装置（RCS978E）故障采样电流A相8340A、B相8610A、C相8430A，B套保护装置（PST1202B）故障采样电流A相7680A、B相8490A、C相9660A，达到主变低后备复压过流I段3990A定值，保护动作跳302开关。

35kV木宇线全长8.94KM，1-9#、44-52#杆装有避雷线，雷电定位系统显示35kV木宇线周边共出现4次雷电波，最大电流42.3kA，最小电流14.9kA，3、4、10日三次进行查线均未找到雷击点，木宇线360开关柜出线避雷器A相动作3次、B相动作3次、C相动作2次，故障电流A相5691A，B相4515A，C相3447A，A相电流达到速断保护定值5040A，保护动作跳360开关。

综合分析7月3日朔州地区局部伴有雷暴大风、冰雹、短时强降水等强对流天气，在6月28日配合220kV隔离开关大修后，302-2隔离开关合闸后检查合闸已到位，当区外35kV木宇线雷击发生三相短路故障时，由于302-2隔离开关静触头触指弹簧疲劳夹紧力不足造成A、C相隔离开关触头放电烧伤。A、C相母线穿柜套管绝缘击穿，主变后备保护动作造成35kVⅡ母失压。

2.5 保护装置动作情况

2.5.1 35kV木宇线360断路器三相短路故障

2018年3月3日13时32分28秒439毫秒，35kV木宇线360断路器速断保护动作，故障一次电流A相5691A、B相4515A、C相3447A。A相电流达速断保护定值16.8A（一次值5040A），保护动作出口，69ms后360断路器跳位动作。

2.5.2 甲站2#变低后备保护动作时限的说明

甲站2#变低压侧后备复压过流I段保护动作时限（0.9S）与35kV出线木工线过流II段保护动作时限（0.6S）配合整定。整定原则为：①甲站主变35kV出线中，35kV木工线线路较短（5.19公里），配置常规保护，过流I段按躲线路末端故障整定，整定值较大，2#变低后备复压过流I段在保证甲站35kV母线故障灵敏度后无法与木工线过流I段定值配合，只能与木工线过流II段定值配合。②由于35kV木工线带朔平井工矿副井35kV变电站，副井35kV母线上又串带35kV朔平井工矿主井变电站，因而35kV木工线过流II段保护动作时限达0.6S，2#变低压侧后备复压过流I段与木工线过流II段配合后动作时限为0.9S。③木工线带煤矿高危用户，如果为了缩短主变动作时间牺牲木工线保护选择性，将造成井工矿内部分设备发生故障木工线越级跳闸，扩大停电范围。

3 处理过程

检修公司工作人员对烧损母线进行更换12米、穿柜套管6只，4日3时20分抢修工作结束，对35kVⅡ母高压试验合格，对电流互感器进行试验，发现电流互感器绝缘降低，沿面放电严重，302-2隔离开关额定电流2500A，库存备件为1600A，无法进行更换，将302-2隔离开关、电流互感器与母线解引后，4时35分，母线恢复运行。

4 暴露问题

①由于GN27型隔离开关运行年限长达10年，缺乏弹簧疲劳夹紧力不足有效检测方法，未能及时发现静触头弹簧疲劳夹紧力不足隐避性缺陷。②运行维护不到位，在日常巡视和专业化巡视时未能及时开展输电线路杆塔接地电阻测量。③母线包封材料老化，绝缘性能降低。④主变低后备保护定值时限0.9S，未能及时切除母线近区短路故障。

5 防范及整改措施

①加强GN27型隔离开关运行巡视、检修工作，特别关注合闸到位情况，结合停电做好接触电阻检测，发现弹簧疲劳夹紧力不足的及时进行更换。②加强对带电检测手段的学习和应用。扎实开展暂态地电压测试、超高频等检测手段培训。做好檢测数据横向、纵向比对分析等工作。③为保证本侧母线故障有灵敏度，经中调保护处同意后，合理调整主变低压侧后备保护定值，后备跳本侧开关动作时间低压侧改为0.3秒，以确保在发生变压器出口短路时，能快速可靠地切除故障。

参考文献：

[1]王林，翟中牛.变压器后备保护的探讨[J].电力学报.

[2]刘枫，荆秋锋，邝石.主变压器中压侧后备保护改进设计[J]. 电力系统自动化.

[3]韩坚.主变跳闸事故原因分析及处理[J].电工技术.