1、浅谈 110KV 主变压器因二次误接线造成的间隙保护动作跳闸案例剖析1、前言宜阳县位于河南省洛阳市西部山区，属国家级贫困县，现有 110KV 变电站 4 座，110KV 柳泉变位于宜阳县中部,为宜阳县中西部地区主供电源点 ,一期工程建设于 1994 年 5月，设计安装柳 1#主变 1 台，容量 1*20MVA，二次设备控制、保护均为常规电磁型保护，技术水平较低。二期工程建设于 2006 年 1 月，设计安装柳 2#主变 1 台，容量 1*40MVA，二次设备控制、保护为综合自动化，设备技术水平较为先进。设备带电运行期间，于 2010年 8 月发生柳 2#主变间隙保护动作跳闸，直接引起宜阳西半县
2、区大面积停电，经继电保护专业技术人员现场跟踪测试、试验分析，核查出引起主变停运的原因系二次误接线引起。2.案例现场经过及分析2.1 柳 2#主变失压停运事故经过2010 年 8 月 18 日天气情况:晴天，跳闸前运行方方式状况为 110KV 下柳 T 线送柳110KV 西母，经柳 110 西、柳 110 东送电，柳 110KV 东母带柳 2#主变，柳 352 送电柳35KV 南母经柳 350 送电至 35KV 北母，35KV 柳 1 备用 1 送电，柳 35KV 旁母经柳韩 1旁带柳韩线运行，柳 102 送电柳 10KV 东母经柳 10 送电柳 10KV 西母，柳 1#主变停运解备，柳 1#所
3、用变运行。柳 1#主变容量为 20000KVA，柳 2#主变为 40000KVA，不能并列运行，柳泉变 2010年最高负荷为 26000KW，正常负荷为 19000KW，柳 1#主变在负荷高峰期不能满足运行要求。11 时 34 分，110KV 柳泉变电站柳 2#主变间隙保护动作，造成柳 112、柳 352、柳 102三侧开关动作跳闸。110KV 柳泉变电站事故喇叭响，中央信号控制屏报 “掉牌未复归、35kv1 段电度表失压” ，柳 2#主变测控屏报“PT 回路异常” “高后备保护动作” “间隙保护出口动作” ，中央信号继电屏“10KV母接地”继电器动作，复归信号，后台及柳 2#主变测控屏中主变
4、三侧开关柳 112、柳 352、柳 102 在跳闸位置，柳泉变值班员于 11 时 37 分汇报县电力调度中心。调度员下令柳 2#主变解备,柳 1#主变恢复备用加入运行，合上柳 101 开关后，警铃响，报 10KV段母线接地，值班员正确判断并及时断开 10KV 柳丁 1 开关后，接地信号当时消失。调度员通知供电所人员查 10KV 柳丁线。调度员通知柳泉变值班员：10KV 柳丁线黑沟支线断开，具备送电条件， 15 时 21 分，合上柳丁 1 开关线路正常供电。2.2 引起柳 2#主变失压停运的原因分析及应对处理措施12 时 10 分,继电保护专业技术人员第一时间到达柳泉变电站现场,调查分析柳 2#
5、主变跳闸原因，决定柳 1#主变投入运行,柳 2#变解备彻底查清柳 2#主变间隙保护动作跳闸原因。有关检修技术人员对柳 2#主变保护间隙及三侧开关进行了检查试验。柳 2#主变中性点保护间隙无击穿,保护间隙距离正确无误,柳 2#主变采用南瑞公司微机型 PST-1204C 数字式保护装置,核对主变定值准确无误,调出打印故障录波图形数据,查阅柳 2#主变当时所报保护装置信息、图纸、保护定值故障录波进行了初步分析主变试验合格，三侧开关动作可靠，信号正常，二次回路接地可靠合格，检查柳 2#主变瓦斯继电器，发现瓦斯继电器内无气体，同时采集油样进行化学试验，化验结论合格。通过核查值班记录及 2009 年 8
6、月 30 日柳泉变电站柳 2#主变间隙保护动作分析记录报告，又查阅了柳 2#主变当时所报保护装置信息、图纸、保护定值故障录波进行了初步分析，间隙保护是主变的后备保护，设置在高压侧，可作为相邻元件（母线、引出线）及变压器本身主保护的后备，经放电间隙接地零序保护包含零序电流保护，零序电压保护两部分。当变压器中性点不接地运行时，如果系统发生接地故障,中性点的电压升高超过间隙过击穿电压时，间隙被击穿,中性点有零序电流通过，超过间隙过流定值 100A（一次值）,接在中性点专用电流互感器上的电流继电器动作经 0.5S 作切除变压器的各侧断路器。零序电压保护的过压继电器接在 110KV 母线电压互感器的开口
7、三角侧，以取得零序电压 3U0，过压继电器的起动值为 180V，当 110KV 系统发生接地故障时，中性点的电压达到击穿电压但还未使间隙过击穿时，3U0 使过压继电器动作并经 0.5S 动作切除变压器的各侧断路器，由于间隙电流保护和间隙电压保护整定的时间相同，所以故障时谁先动作就由谁切除变压器的各侧断路器，两者互为备用。引起 110KV 间隙保护的动作条件： 从主变中地间隙电流互感器采集二次电流，5A 动作； 从 110KV 侧 PT 采集 3U0 零序电压，180V 动作。这两个条件达到 1 个，间隙保护就动作。而本次间隙保护共动作了 1 次，当时柳 2#主变运行时中地未加入运行，检测主变中
8、地保护间隙,无击穿现象,间隙电流造成间隙保护动作的可能性应该排除掉，同时在间隙保护动作时，值班员记录 10KV 母线柳丁线有接地情况产生， 10KV母线电压异常，通过故障录波分析跳闸前后 110KV 侧电压波形正常， 110KV 线路无异常无发生接地故障，110KV PT 3U0 零序电压波形异常升高，初步判断由于 110KV 侧 PT 采集 3U0 零序电压超出定值，造成间隙保护动作，查找 110KV PT 3U0 零序电压波形异常来源，而在间隙保护动作时，值班员记录 10KV 母线柳丁线有接地情况产生， 10KV 母线电压异常。进一步分析可能二次回路 10KV PT 3U0 零序电压有可能
9、会由于误接线窜到二次回路 110KV PT 3U0 零序电压处，造成间隙保护动作。主变停运后，断开有关保护压板，做好其他保护的安全措施，将相关的电压回路断开，将接到外部的触点全部断开作模拟试验模拟 10KV 母线接地产生 3U0 电压，检查 110KV PT 3U0 电压随即异常升高 ,验证二次回路 10KV PT 3U0 零序电压有可能会由于误接线窜到二次回路 110KV PT 3U0 零序电压处，随后检查了有关二次回路，发现中央信号继电器屏左边 10KV 2#端子排第十个端子接有一根二次线（芯号 10KV1YML）经屏顶小母线与110KV1YML 连通，查阅图纸属误接线，对发现误接线处进行
10、断开处理后，查无异常于 23时 40 分检修工作结束。8 月 19 日 1 时左右柳 2#主变加入运行，后续跟踪监视运行情况正常。3.暴露问题及防范措施3.1 召开事故分析会按照“四不放过”原则查清事故原因，剖析事故存在问题，处理事故责任人，细致落实防止继 3.2 加强安装检修人员业务培训，提高安装检修人员的自身素质与业务技能，提高安装检修人员的检修水平，提高事故应急能力，做好缺陷消除工作。3.3 按电力系统继电保护及安全自动装置反事故措施要点：对于由 3U0 构成的保护的测试，不能以检查 3U0 回路是否有不平衡电压的方法来确认 3U0 回路是否良好，不能单独依靠“六角图”测试方法确证 3U0 构成的方向保护的极性关系正确，可以包括电流及电压互感器及其二次回路连接与方向元件等综合组成的整体进行试验，以验证整组方向保护的极性正确。最根本的办法是查清电压及电流互感器极性，所有由互感器端子到继电保护盘的连接线和盘上零序方向继电器的极性，整组试验、模拟各种故障检查变压器各侧后备保护跳闸逻辑的正确性。3.4 要求验收人员认真细致，将验收项目、内容全面细化，严把质量关，确保不遗漏一台装置，不遗漏一项反措，不遗漏一个核查项目，不遗漏一个疑点，确保设备投产后运行安全、可靠。.信息来源：干式变压器 http:/ http:/
