1、2012 年新疆电力行业专业技术监督工作会议论文35kV 变电站断路器跳闸异常分析与处理内容摘要35kV 宁清变电站 2 号主变 35kV 侧 3502 断路器跳闸，运行人员试送不成功，检修人员对一次、二次设备进行检查后送电，送电过程中初步判断为 1 号升压变故障，遂退出一号升压变。3502 断路器再次跳闸后，经过仔细检查研究发现为直流蓄电池故障，导致控母、合母电压异常，在导闸操作过程中造成装置异常，产生误动。关键词升压变；蓄电池；控母1. 前言35kV 石清线带 35kV 宁清变，35kV 宁清变 35kV2 号主变运行，35kV2 号主变 10kV 侧 1002 断路器连接在 10kV 宁
2、清水电站 10kV 母线上，10kV 清牧线、10kV 清团线、10kV 清塔线在 10kV 宁清水电站 10kV 母线上运行，10kV 清团线连接团结水电站，10kV 宁清水电站 1 号、2 号发电机组通过 400V 变 10kV 升压变压器连接于 10kV 宁清水电站 10kV 母线上，厂用电和 35kV 宁清变站用电源连接在宁清水电站升压变压器 400V 侧。2. 设备基本概况35kV 宁清变电站于 1982 年投入运行。35kV2 号主变 3502 断路器保护装置型号为华电生产的 WKT-F2 型线路微机保护装置，投运日期为2003 年 12 月。2009 年 2 月 9 日配电工区曾
3、与生技部协调，35kV 2 号主变后备保护更改为 3502 断路器保护装置，CT 变比为 75/5，1002 断路器无保护运行。3. 发现故障及原因分析2009 年 9 月 19 日接到局生技部通知，9 月 19 日 12：41 分 35kV 宁清2012 年新疆电力行业专业技术监督工作会议论文变 35kV 2 号主变 3502 断路器跳闸。配电工区保护班于 9 月 19 日 17：40到达 35kV 宁清变电站进行停电检查。3.2 初步检查情况1、35kV 宁清变电站于 1982 年投入运行。35kV 2 号主变 3502 断路器保护装置，型号为华电生产的 WKT-F2 型线路微机保护装置，
4、投运日期为2003 年 12 月。保护装置动作信号灯点亮，且装置报文如下：装置时间 装置报文10：27：40.641 过流跳闸10：28：56.521 开关分闸11：38：12.269 过流跳闸11：40：45.337 开关分闸（保护装置动作时间确认：根据 9 月 19 日保护班工作人员在 35kV 宁清变所做试验时记录的报文时间和实际时间（保护报文时间为 05：15，实际时间为 13：19）推测，报文时间滞后实际时间 9 小时） 。其他保护装置并无任何报文，初步判断为 3502 断路器后备保护装置动作跳闸。2、根据运行值班人员所述，35kV 2 号主变跳闸，汇报调度后重新试投依然不成功，将
5、2 号主变及 10kV 线路转换为冷备状态。3、此次事故为 35kV2 号主变跳闸，办理事故抢修单后保护班对 2 号主变低压侧、高压侧二次回路及高压侧保护装置进行初步检查，试验班对一次设备进行了直阻、及绝缘测试，检修班对二侧断路器机构进行了检查。4、检查继电保护调试记录，2 月 9 日配电工区曾与生技部协调，35kV 2 号主变后备保护更改为 3502 断路器保护装置,CT 变比为75/5，1002 断路器无保护运行,主变本体铭牌为高压侧最大短路电流为2012 年新疆电力行业专业技术监督工作会议论文30A，低压侧为 109.9A，35kV2 号主变后备保护装置定值为：速断：32A，时间 0S；
6、过流：3.3A，时间 0.3S，判断 2 号主变高压侧断路器跳闸，低压侧不跳为正确动作。5、10kV 清塔线 CT 变比 50/5，定值为 54A；10kV 清团线 CT 变比200/5，定值为 140A； 10kV 清牧线 CT 变比 200/5，定值为 170A。6、用钳型电流表测量 3502 断路器保护装置电流，A 相为 0.02A，C相为 0.03A，B 相电流回路在断路器机构箱处被短接；初步检查电流回路二次接线正确。7、3502 断路器机构箱密封严实，跳合闸回路二次电位正确，外观检查良好。8、3502 断路器保护装置过流脱扣保护于 2008 年 9 月进行过定检，向运行人员协调要对断
7、路器进行传动试验，运行人员汇报调度不同意因此并未对断路器进行传动试验。9、对 35kV2 号主变 3502 断路器保护装置进行校验，从端子排处A421 通入 1A 电流，保护装置显示 A 相保护电流为 1A，测量电流显示为15A；从端子排处 C421 通入 1A 电流，保护装置显示 C 相二次电流为1A，测量电流显示为 15A；验证了保护装置采样正确。10、按 35kV 2 号主变保护定值单：（昌电继字第 2-2006471 号）进行保护装置定值核对并验证装置试验：速断：Idz=32A/0S由于试验仪器通入电流较大，因此将速断值更改为 11A 后装置实际动作值为 11.2 A/0S2012 年
8、新疆电力行业专业技术监督工作会议论文过流：Idz=3.3A/0S 装置实际动作值为 3.5A重合闸退出 CT 变比 75/511、因 35kV 2 号主变施工图纸并未移交于配电工区，因此保护班人员在对保护装置二次回路检查时只能与保护装置背板进行核对检查，经检查判断二次回路正确无误。12、对保护装置进行定值试验、二次回路、及一次设备检查无误后由运行人员向调度汇报要求再次送电，在送电过程中，根据调度要求将 2 号主变低压侧 10021 隔离开关断开对 2 号主变送电，9 月 19 日 12：35 分 2号主变送电正常，后调度要求将 1002 断路器拉开，合上 10021 隔离开关，最后合上 100
9、2 断路器，12：57 分送电正常。13、运行人员汇报调度后要求将 10kV1 号升压变并网，在运行人员对10kV1 号升压变送电至高压侧时，35kV 2 号主变再次跳闸，保护班人员在检查保护装置报文时发现 2 号主变后备保护装置不能显示，复位装置后现象依然存在，将保护装置电源拉开后给上正常。14、初步判断为 1 号升压变故障，在重新办理事故抢修单并做好安全措施后由试验班对 1 号升压变本体及电缆进行绝缘测试，检查均正常。15、与生技部协调后并告知调度要求运行人员不投入 10kV1 号升压变，运行人员根据调度命令再次投入 35kV 2 号主变后正常。16、2009 年 9 月 20 日 35k
10、V 宁清变电站 35kV 2#主变再次跳闸，其原因为：1）13：45 分宁清变电站站内切割机电源为低压厂用电源（直接从所变低压侧接取，未经过空开） ，切割机电源有短路情况，值班员在查找故障时因拉开低压厂用屏、断开 3502 断路器二次保护电源时造成 3502 跳2012 年新疆电力行业专业技术监督工作会议论文闸；2）14：14 分，第一次对 35kV 2 号主变试送：宁清变电站 2#主变3502 断路器在合位，值班人员在合第二条 10kV 清牧线时（第一条出线10kV 清塔线已合好） ，使 35kV 2 号主变 3502 断路器再次跳闸；3）15：15 分，第二次试送：宁清变电站 35kV 2
11、 号主变 3502 断路器在合位时，合 1002 断路器正常后，合 10kV 电压互感器时，35kV 2 号主变 3502 断路器又一次跳闸。17、配电工区于 18：58 分到达 35kV 宁清变电站，由于 35kV2 号主变已投入运行，协调调度与生技部不能将 2 号主变退出。询问运行人员告知为：2 号主变主保护中保护动作灯点亮，保护报文为重瓦斯动作，运行人员根据调度命令断开主保护装置电源，退出 35kV2 号主变保护分闸压板。18、保护班人员检查报文时发现 3502 断路器保护装置测量电流 A 相为 40.6A，C 相没有电流，确认装置采样不正确。19、配电工区对 1 号升压变及 10kV
12、电压互感器进行绝缘、直阻、耐压测试，试验数据正常，于 2009 年 9 月 21 日凌晨 12：47 分结束工作。20、接配电工区领导电话于 2009 年 9 月 21 日早晨 11：08 分再次到达 35kV 宁清变电站对变电站内二次回路进行检查。21、检查 35kV 2 号主变 3502 断路器机构箱、主变本体端子箱、1002断路器端子箱、保护屏二次回路、压板二次接线，回路正确。22、对站内直流系统进行检查时发现：蓄电池型号为 NP65-12 12V 65Ah蓄电池屏有 17 节电池，电池有鼓肚及漏液现象，测量控制电源：2012 年新疆电力行业专业技术监督工作会议论文271V，合闸电源：3
13、02V，正对地：+166V，负对地：-134V ，测量单节电池电压：（1）13.6V 2）13.7V 3）13.6V 4）13.7V 5）13.7V 6）13.6V 7）13.68V 8）80.0V 9）12.3V 10）13.6V 11）13.6V 12）13.7V 13）13.7V 14）13.6V 15）13.6V 16）13.5V 17）13.6V第八节电池已坏，由此也可判断蓄电池电压过高，造成控制电源过高，在装置上对断路器进行操作时控制电源对装置冲击，长期运行使得保护装置运行不稳定，造成保护装置采样不准确，保护装置有误动的可能性。23、与生技部协调后，退出 35kV2 号主变保护压板
14、（软压板、硬压板）运行，再将 10kV1 号升压变并网运行。24、在将 1 号升压变投入运行前操作厂用变低压侧励磁开关时，发现3502 断路器保护装置报文显示为“开关分闸” ，保护装置未发保护出口信号。3.2 缺陷及处理（1）根据保护装置的报文判断，9 月 19 日 3502 断路器跳闸是因为故障造成的；保护装置正确动作。（2）由于该变电站直流系统与保护装置长时间无人维护，蓄电池投运至今从未进行过蓄电池电压测试，造成直流系统的崩溃。电池电压过高（控制 274V）造成保护装置采样不准确， CPU 板损坏，值班员在倒闸操作时系统有一点波动就造成保护装置出口。（3）35kV 宁清变 10kV 三条线
15、路保护均为过流脱扣保护，而主变2012 年新疆电力行业专业技术监督工作会议论文3502 断路器有保护装置，动作灵敏度远远大于过流脱扣保护的动作灵敏度。9 月 19 日保护装置过流动作值 3.3A 换算为一次值是 49.5A（CT 变比75/5） ，已经远大于 10kV 线路保护的定值。判断为 10kV 线路故障越级造成 3502 断路器保护装置动作跳开了 3502 断路器，过流脱扣时间和动作值无法准确验证。（4）而运行人员在操作 10kV1#升压变时 1001 断路器没有跳开原因是 2009 年 3 月份将原 1001 断路器被换下,而现在的 1001 断路器保护是否为过流脱扣,而实际变比是多
16、少并不知道,而此次并没有先动作,可判断此断路器定值、时间均大于线路及 3502 断路器保护装置定值。（5）35kV 3502 断路器保护装置为线路保护装置且严重老化不满足主变保护装置要求，对 3 条 10kV 线路保护均为过流脱扣，无法与 3502 断路器进行时限配合。（6）系统电池损坏造成电压长期运行过高，保护装置运行不可靠,有误动的可能性。（7）站和升压站一次系统接线不规范，容易造成低压简单故障越级，扩大事故范围。4. 防范措施（1）对该站直流系统与 3502 断路器保护装置进行更换。（2）对保护装置二次线进行整理，并进行标记，严防产生寄生回路。（3）配合 10 月 11 号停电对 350
17、2 断路器进行传动试验并进行小修。（4）对 1002 断路器加装保护装置，以实现和 10kV 三条线路的保护2012 年新疆电力行业专业技术监督工作会议论文配合。（5）尽快协调进一步完善对 35kV 宁清变电站和 35kV 宁清发电站的运维职责划分。（6）对值班员进行保护装置的基础培训；加大水电管理和设备巡视、维护力度。（7）通过技改、大修项目上报，全面整治 35kV 宁清变一次、二次设备，提高运行可靠性。5. 结束语在电网安全运行中，保护装置的性能与运行维护起着决定性的作用，因此工作人员务必要时刻关注保护装置的运行性能并加强运行维护，使保护装置的运行性能提到到最大限度，使电网运行在让社会最放心的状态下。
