主变保护误动跳闸事故分析及处理

主变保护误动跳闸事故分析及处理

任碧秀

四川武都电站有限公司，四川 621000

摘要：通过一起主变保护装置误动跳闸事故的分析及处理，从而为主变继电保护的设计、维护和检修管理提供参考依据。

关键词：变压器保护  试验   误动   跳闸    分析处理

引言变压器是电力系统的重要设备之一，它的故障将对供电可靠性和系统的正常运行带来严重影响。水电站变压器继电保护装置对于水电站来说是保障水电站正常运行非常重要的基础设备，它能可靠准确反映变压器的内部故障和外部故障。当变压器的内部或者外部发生故障时，能够很准确、很快速的将供电系统中发生故障的元件进行隔离，这样可以有效的把故障元件对其它元件造成的破坏降到最低，减少对供电系统的破坏，最大程度的保证供电系统能够正常的运行。所以变压器保护装置必须满足选择性、快速性、灵敏性和可靠性。

一、水电站概况

四川省某坝后式水电站，总装机3×50MW，多年平均发电量 6.1亿度，设计利用小时为4064h,电站保证出力为36.8 MW。三台发电机分别接成发-变组单元接线，各经一台63000kVA的主变压器升压为220kV,经220KV线路送至220kV变电站并入四川主网。电站采用全计算机监控系统，于2011年11月正式投产发电。

二、事故经过及处理

2013年1月5日电站2号机组及2号主变处于检修状态，1号、3号机组各带50MW负荷并网正常运行。16时47分，1号主变2号保护柜的间隙零序电压保护动作，1号主变高压侧开关201DL分闸动作，1号发电机1DL分闸动作，1号机甩负荷至空转态，41B厂变高压侧41DL开关跳闸，厂变备自投动作。

跳闸事故发生后，值长马上通知维护人员到现场进行检查，要求检修试验单位试验人员（2号主变保护装置试验）立即停止工作。16时52分值长汇报调度1号主变事故跳闸情况，初步检查怀疑检修单位进行2B主变1号保护装置开口三角形加试验电压时，试验电压串入1号主变2号保护装置，导致1号主变间隙零序电压保护误动。通过电站技术人员进行相应的检查处理，并经省调同意于1月6日1时01分将1号主变及10kVⅠ母由热备用转运行，1号主变运行正常。

三、1号主变间隙零序电压保护误动原因分析

该电站三台220kV主变保护均设双套保护，1号保护装置为南瑞保护（型号：RCS-985TW），2号保护装置为南自保护（型号：电气量保护DGT801C和非电气量保护DGT-801E）。电站三台主变保护间隙零序电压二次接线均来自于220kV母线电压互感器1MYH的开口三角形。

事发时，2号主变处于检修状态，检修单位保护校验人员正在进行2B主变1号保护装置开口三角形（1UD 的5号和6号端子）加100V试验电压工作。经检查和询问保护校验人员，保护校验人员采取的措施：断开了2B主变1号保护柜交流电压输入端1UD 的6号端子L651连片，但没有将5号端子N600（△）连片断开，见接线图一。

            图一：2号主变保护1号柜交流电压输入端子图

（一）问题一：为什么断开了2号主变1号保护柜交流电压输入端L651连片，没有断开端子N600（△）连片，会导致正在运行的1号主变间隙零序电压保护误动的原因分析

检查发现，第一问题：1号主变2号保护装置输出接线至保护屏柜端子排之间的N600（△）误接在N600（Y），即：三角形和星形的N600接线相互错位，这属于1号主变保护厂家内部配线时接错。

继续检查发现，第二问题：220KV母线电压互感器1MYH的N600（△）和N600（Y）不论是互感器本体侧还是保护柜侧均未接地。 当试验人员在2B主变1号保护装置开口三角形（1UD 的5号和6号端子）加100V试验电压时，则试验电压通过1号主变2号保护柜N600（△）→2X:21(未接地)→X1A2:18→装置内检测线圈→X1A2:17→2X:15→互感器C相线圈→2X:19(N600未接地)→X1A2:20（2X:19），此反串两个线圈后形成的电压与正常运行的开口三角形L652即X1A2:19（2X:17）形成叠加电压，也就造成1号主变2号保护的间隙零序电压动作，经事后模拟试验检测此时开口三角形（2X:17和2X:19号端子）测得183V的电压，超过保护整定值180V，所以会造成1号主变2号保护间隙电压保护误动跳闸事故。见原错误接线图二：

图二： 1号主变2号保护柜交流电压输入图（错误接线）

（二）问题二：运行的3号主变间隙零序电压保护没有误动的原因分析

经检查，3号主变2号保护装置输出接线至保护屏柜端子排之间的N600（△）与N600（Y）没有错位，试验电压通过到3号主变2号保护柜N600（△）→2X:21(未接地)→X1A2:20，与正常运行的开口三角形L652即X1A2:19（2X:17）没有形成叠加电压，其电压不高，不会启动间隙零序电压。见接线图三：

图三： 3号主变2号保护柜交流电压输入图

（三）导致1号主变间隙零序电压保护误动的原因

一起事故的发生,并不是单一原因引起的,往往是多重因素共同作用的结果。通过对事故检查分析总结，致1号主变间隙零序电压保护误动的原因，为以下四条：

一是三台主变的保护间隙零序电压二次接线均来自于220kV母线电压互感器1MYH的开口三角形；

二是检修单位保护校验人员进行2B主变1号保护装置开口三角形（1UD 的5号和6号端子）加100V试验电压工作时，断开了2B主变1号保护柜交流电压输入端1UD 的6号端子L651连片，但没有将5号端子N600（△）连片断开；

三是主变保护厂家内部配线时，将1号主变2号保护装置输出接线至保护屏柜端子排之间的N600（△）误接在N600（Y），即：三角形和星形的N600接线相互错位；

四是220KV母线电压互感器1MYH的N600（△）和N600（Y）不论是互感器本体侧还是保护柜侧均未接地。

四、暴露问题

（一）三台主变保护间隙零序电压均来自同一1MYH的开口三角形。违反《国家电网十八项反措》的15.2.1.1条“两套保护装置的交流电压宜分别取自电压互感器相互独立的绕组”规定。

（二）220kV母线电压互感器1MYH的N极未接地。违反《国家电网十八项反措》的15.7.5.1条“公用电压互感器的二次回路只允许在控制室内有一点接地”规定。

（三）检修单位没有严格执行规范操作，试验加电压前安全措施不到位，没有将保护装置与外接线彻底隔离。

（四）保护厂家配线错误，1号主变2号保护装置的间隙零序电压N600（△）误接在N600（Y），系保护装置至屏柜端子排之间的三角形和星形的N600配线相互错位。

四、结束语

通过此次事故的分析处理，充分证明了电站电气设计、保护厂家、日常运行维护和保护装置校验等各方面工作都必须严格落实《国家电网十八项反措》和相关电力规程规范，做到谨小慎微、精益求精、举一反三，坚决杜绝类似事故再次发生。

二〇二二年十一月十五日

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