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變壓器保護拒動導致110kV母線失壓事故的分析

文檔作者：康志軍文檔來源：黔北發(fā)電總廠		點擊數：	更新時間： 2021年12月11日
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第l3卷(2011年第5期) 電力安全技術
1 事故經過
變壓器保護拒動導致1 10 kV
母線失壓事故的分析
康志軍
(黔北發(fā)電總廠，貴州金沙551800)
1．1 事故前機組運行方式
事故前，金沙電廠l10 kV雙母線并聯運行；
金華變101、金五城線102、金太線106、起備變
S
190及1號主變111開關運行于110 kV I母；金
土線107、金城線103及2號主變112開關運行于
110kV II母；110kV中性點1號主變1110接地；
1，2，3，4號機組運行，分別帶負荷125 MW，
機組工況穩(wěn)定。其簡化一次接線如圖l所示。
4號機 3號機 2號機 1號機
圖1 金沙電廠一次接線
1．2 事故現象
2010—02—13T17：56，系統沖擊，1號集控事
故照明切換，事故喇叭響；1號主變110 kV側111
開關、110kV母聯ll0開關跳閘；1號發(fā)電機自動
勵磁1K跳閘、手動勵磁2K聯動正常；2號發(fā)電
機主油開關022開關跳閘、滅磁開關FMK跳閘、
自動勵磁1K跳閘，手動勵磁2K未聯動，2號機
組解列。1，2號爐滅火。檢查2號發(fā)電機失磁保
護動作，1號主變110 kV復合過流T1，T2保護
110kV Ⅱ母
110 kV I母
動作，1號發(fā)變組保護I柜220 kV過負荷保護信
號燈亮，保護Ⅱ柜主變110 kV復合過流T1，T2
保護動作；發(fā)電機對稱過負荷，110 kV過負荷，
勵磁回路過負荷保護動作燈亮，1號發(fā)電機勵磁手
操柜內1XJ(勵磁失壓保護)保護動作掉牌。2號主
變110 RV復合過流Tl保護動作，2號發(fā)變組A，
B柜發(fā)電機失磁保護、定子過負荷，主變中壓側
過流保護動作信號燈亮，2號發(fā)電機勵磁手操柜內
1XJ(勵磁失壓保護)保護動作掉牌。檢查3號發(fā)
一 一
S 電力安全技術 第l3卷(2011年第5期)
變組A，B柜發(fā)電機定子過負荷，勵磁回路過負荷
保護動作信號燈亮。檢查4號發(fā)變組保護I柜220
kV過負荷保護信號燈亮，保護Ⅱ柜發(fā)電機對稱過
負荷，勵磁回路過負荷保護動作燈亮。網控值班員
匯報35 kV金華線301開關跳閘，110 kV I母失壓，
35 kV金華變變壓器本體有弧光及爆炸聲。金華變
變壓器差動保護動作，高復壓方向I段動作，高復
壓過流I段動作。
2 事故原因分析
金華變(該變壓器位于電廠圍墻處)35 kV側
套管處由于動物爬上變壓器引起放電，三相高壓套
管外部閃絡，造成三相高壓套管之間及高壓套管對
低壓套管、中性點套管和導油管等接地部位拉弧放
電，導致變壓器低壓側三相弧光短路，接著發(fā)展成
高壓側套管引出線三相接地短路故障。故障后，金
華變變壓器差動保護13 ms正確動作出口，將變壓
器低壓側301開關跳開，但101開關未跳閘，故障
未能切除，2．3 s金華變高后備保護高壓側復壓過
流I段動作出口也未能跳開101開關。由于故障仍
存在，1，2號主變110 kV復合電壓閉鎖過流保護
動作，2號主變110 kV復合電壓閉鎖過流t 時限
3．6 S跳開110 kV母聯110開關。此時2號主變
110 kV側已與故障點脫開，110 kV復合電壓閉鎖
過流保護返回。但1號主變仍通過111開關與故障
點相連，因此在1號主變110 kV復合電壓閉鎖過
流^時限4．3 S跳開本變111開關，此時l10 kV I
母失壓，故障切除。
由于系線路近區(qū)故障，短路電流非常大，從l
號主變、2號主變中壓側電流錄波分析，故障電流
高達6 000 A；110 kV 三相電壓殘壓很低，從錄波
看最高的相電壓只有4～5 kV，造成4臺機的機
端電壓下降，4臺機組強勵動作。但由于故障嚴重，
強勵未使機端電壓恢復正常，導致1，2號機組6
kV及380 V廠用電壓低，由交流接觸器控制的1，
2號機組勵磁整流柜風機全部跳閘，發(fā)出整流柜停
風故障信號至勵磁調節(jié)器，致使勵磁調節(jié)器限制輸
出，導致主勵磁機電壓低，失壓保護動作跳開自動
勵磁1K開關。1號機組手動勵磁2K聯鎖投人保
證了機組正常運行，2號機組手動勵磁2K未能聯
鎖成功導致機組失磁跳機。
一 一
故障對3，4號機影響不大，主要原因是3，4
號機系兩圈變，直接和220 kV聯接， 中間經2臺
三圈變，阻抗增大，對220 kV電壓影響較小。
1號機鍋爐滅火系廠用電壓低引起給粉電源跳
閘之故。其他輔機全部是接觸器控制，電壓自保持
方式，電壓低時自動脫扣引起相應輔機跳閘。
事故發(fā)生后，鑒定保護裝置并傳動101開關試
驗，差動保護裝置及高后備保護裝置動作后開關不
能跳閘，測量操作箱內保護跳閘回路R33不帶負
電。拔下操作箱跳閘插件檢查發(fā)現，有一電阻(R3)
腳虛焊，故101開關在保護正確動作的情況下未能
跳閘。
回路及虛焊處如圖2所示。
圖2 操作箱接線及故障處
3 經驗教訓及反措
(1)雖對室內防小動物較重視，但對升壓站等
室外防小動物的措施還需要加強。要對升壓站柵欄
下的空間進行封閉，避免同類事故的發(fā)生。
(2)維護分場要加強對重要保護的定期檢驗和
清掃、對保護裝置的檢查，對相應端子進行緊固。
(3)運行人員要加強巡檢。尤其對偏遠設備的
巡檢應引起重視。
(4)本次事故中，廠用電瞬時失壓導致除灰
PLC邏輯丟失及全廠網絡中斷，暴露出對一些非
主廠房設備的重視程度不夠。雖然除灰系統引入了
兩路電源，但都不是UPS電源， 因此在廠用電中
斷時導致除灰控制系統失電。信息中心機房也未接
UPS電源。
對重要設備應提供UPS電源，防止因電源中
斷擴大事故影響范圍。
(5)由于勵磁調節(jié)器已由原先的SJ800更換為
SAVR2000，可靠性提高，建議退出勵磁失壓保護
聯跳1K。
(6)對金華變低壓側301線路部分進行熱縮處
理，提高設備運行的安全性。
(收稿日期：2010—09 15)

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