一起短路故障造成开关越级跳闸的原因分析及处理

刘炼 李旭阳 黄猛

摘 要：文中介绍一次某平台因外输泵接线发生短路故障引起平台主变压器差动保护动作，造成断路器越级跳闸，导致平台失电，通过对事故现场检查、故障录波等方式分析出事故原因，并给出事故的处理措施，最终恢复平台供电。

关键词：越级跳闸；变压器差动保护；事故分析

1 事故经过

渤海油田海上某平台在启动注水泵WHPA-P-4103A配电柜VCU01时，造成注水泵配电柜VCU1和变压器WHPA-T-001供电配电柜VCB03保护跳闸，造成WHPB平台失电。其平台有两台燃气主发电机组（3.3kV，开关VCB01/02），通过汇流母排给变压器回路VCB03和注水泵VCU1及其他设备供电。

2 事故排查

2.1 注水泵WHPA-P-4103A配电柜VCU01跳闸故障排查

①查看VCU01保护故障信息保护调试为电流速断保护动作，其故障动作电流为3A，故障动作时间为0.0S，与VCU01保护电流设定值进行核对发现电流整定值为1A，T=0.5S，结果显示故障时电流值大于整定值，保护跳闸动作正确；②打开注水泵A接线盒，发现注水泵供电电缆终端有明细灼烧，相间绝缘被击穿，从而确定由于外输泵A电缆终端绝缘降低造成相间短路，致使VCU01配电柜跳闸；③对电机绕组进行绝缘、直阻等试验测试，各项参数结果正常。

2.2 变压器WHPA-T-001配电柜VCUB03跳闸故障排查

2.2.1 P632综保参数设置检查

查看P632综保内保护定值，检查结果为其差动保护设定与设计定制一致。

2.2.2 查阅 P632综保故障录波

翻阅VCB03保护继电器P632故障记录，故障信息显示为变压器A、C两相差动动作，其故障信息差动电流为3.2IREF，远大于继电保护器内容设定值；查看变压器原边配电柜VCB03保护继电器P632故障录波波形进行分析，其波形与变压器励磁涌流波形极为相似。因此认为变压器进线柜VCB03跳闸是属于误动作，因此认定变压器差动保护接线错误。

2.2.3 变压器WHPA-T-001原副边配电柜电流互感器接线检查

通过检查发现变压器原边（3.3kV侧）电流互感器P2 和P1极性与变压器副边（35kV）配电柜电流互感器P1和P2极性不匹配，与变压器差动保护原理接线不符，没有构成电流互感器减极性原理。由于平时变压器运行负荷较轻，保护继电器P632检测到一定数值的差动电流但此值还没有达到变压器差动保护启动值，P632保护继电器没有跳闸，而当外输泵出线故障时，故障电流较大超过差动保护启动门槛值。

综上所述，这次事故是由于变压器原边、副边电流互感器二次接线错误，当平台电力系统发生故障，较大的故障电流使变压器WHPA-T-001配电柜VCB03保护误动作，造成开关断路器越级跳闸，从而使WHPB平台失电。

3 事故处理

注水泵A电缆终端重新制作，变压器WHPA-T-001两次配电柜电流互感器极性整改。

变压器WHPA-T-001保护装置P632变压器差动保护，其原副边配电柜的电流互感器接线都出线错误，做出以下处理。

①变压器运行时电流是由3.3kV侧流向35kV侧，将原来电流从P2流入P1流出改为P1流入P2流出，同时将电流互感器三相的S2流入P632保护继电器X032模块的1、3、5端子改为S1流入P632继电保護器1、3、5端子，从P632继电保护器X032模块的2、4、6端流入电流互感器的S2端；②在变压器副边侧（35kV） 将电流互感器三相的S2流入P632保护继电器X052模块的1、3、5端子改为S1流入P632继电保护器1、3、5端子、P632继电保护器X052模块的2、4、6端流入电流互感器的S2端。

通过以上处理，故障排除，WHPB平台和注水泵A恢复送电，电气设备运行正常。

4 原因分析

①电动机电力电缆的电缆头制作工艺差，施工人员未按照作业指导书执行；②电动机电缆两相之间绝缘距离不够；③高压配电柜出厂检查不到位，接线人员电力知识基础较薄弱；④平台投入初期设备检查不到位，调试过程中没有严格按照调试大纲进行操作。

5 防范活整改措施

①利用平台计划性停产，将平台电动机电缆检查、配电柜内电流互感器极性纳入停产检查范围，彻底消除事故隐患；②仔细审核平台调试技术方案，细化调试过程中的技术要求；③对新装设备按照国家标准进行检查审核，制定平台电气设备调试检查表，并形成设备调试监督机制；④加强施工人员技术培训，严格安装国家标准和电力行业标准施工。

6 结束语

在设计过程中要严格审核图纸并加强电力系统继电保护原理的理解，使其避免此类事故的再次发生。在设备调试时作业人员只针对图纸检查接线，没有全面的考虑变压器差动保护原理。继电保护装置电流回路二次极性的正确与否关系到保护装置的正确可靠动作，因此在设备投入使用前，一定要对保护继电器电流互感器的极性进行检查，避免出现极性错误。对于差动保护极性一定要进行带较大负荷进行验证，只有这样才能防止继电器误动作，从而保障海上平台电力系统可靠运行。

参考文献：

[1]张保会，尹项根.电力系统继电保护[M].北京：中国电力出版社，2005.