变电设备发展性故障引起线路主变保护动作分析论文

变电设备发展性故障引起线路主变保护动作分析摘要：本文通过一起双回35kv线路一回线路负荷侧开关间隔变电设备失地、相间短路、母线短路的发展性故障引起电源侧线路保护及主变后备保护动作的典型案例所表现问题分析，综合一、二次设备情况，分析判断出设备故障的起因、发展变化过程及相应的保护动作情况，为以后类似问题的分析处理提供借鉴。

关键词：变电发展性保护分析

0 引言

并列运行的双回35kv线路，一回线路两侧保护动作开关跳闸、电源侧线路开关重合闸成功，该回线路负荷侧开关母线侧、线路侧有短路故障、开关损坏。另一回线路两侧保护均未动作，但由电源侧线路开关所连接的110kv主变35kv侧后备保护动作将35kv母分开关及该主变35kv开关跳闸后切除故障，为什么线路保护未动作而由主变35kv侧后备保护来切除故障，该线路保护是否拒动、主变与线路保护是否配合不正确？本文综合一、二次设备情况，分析判断出设备故障的起因、发展变化过程及相应的保护动作情况，为以后类似问题的分析处理提供借鉴。

1 电网接线、设备情况及故障经过

1.1 电网接线

如附图一所示，35kv坎市变由110kv高陂变通过35kv高坎i、ii线供电。故障前110kv高陂变#1、#2主变并列运行，35kv母线并列运行，35kv坎市变35kv母线并列运行。35kv高坎ⅰ、ⅱ线分

别输送负荷6.19mw和7.25mw。

附图一：电网主接线图

1.2 设备情况

110kv高陂变为综合自动化站，所有保护均为微机保护；35kv

坎市变为老旧的常规变电站，保护为电磁型保护，相关的高陂变#1、#2主变保护，35kv高坎i、ii线两侧线路保护配置情况如下:

1.3 故障经过

2010年5月25日13时49分。

①110kv高陂变：35kv高坎ⅰ线307线路保护距离ⅱ段动作，开关跳闸，重合闸成功。#1、#2主变35kv后备过流ⅰ段保护动作，35kv母分300开关跳闸；#2主变中后备过流ⅲ段保护动作#2主变302开关跳闸。35kvii段母线失压。

②35kv坎市变：35kv高坎ⅰ线304开关“方向电流速断”保护动作，开关跳闸，因35kv高坎ⅱ线所连接的高陂变35kvii段母线失压，造成35kv坎市变失压。

2 故障后变电一、二次及线路设备情况

2.1 变电一次设备

2.1.1 110kv高陂变侧。

一次设备正常。

2.1.2 35kv坎市变侧。

①35kv高坎ⅰ线3043刀闸a相损坏，刀闸靠开关侧a相接线柱熔毁，a相断线。型号：gw5-35/600，投运日期：1990年12月。

②35kv高坎ⅰ线304开关(含304开关靠线路侧套管)与3043刀闸之间设备有多处a、b、c三相故障电弧点；304开关靠35kv母线侧套管有多处a、b、c三相故障电弧点，c相套管损坏。304开关开关型号：dw12-35，投运日期：1990年。

2.2 变电二次设备

2.2.1 110kv高陂变

高陂变为综自站，从后台调阅相关保护动作信息如下，同时我们也调阅了相关保护的录波数据(含35kv高坎ii306线路保护启动录波数据)。

①13时49分10.067秒，#1主变中后备复压过流ⅰ段保护（2.2s）动作，母联300开关跳闸；

②13时49分10.66秒，#2主变中后备复压过流ⅰ段保护（2.2s）动作，母联300开关跳闸，10.368秒，过流ⅲ段保护（2.5s）动作，302开关跳闸；

③13时49分10.138秒，35kv高坎ⅰ线307线路距离ⅱ段保护（1.2s）动作，开关跳闸，11.719秒，重合闸（1.5s）成功。

④13时49分，35kv高坎ii线306线路保护启动。

2.2.2 35kv坎市变

因无坎市变为常规站，无保护录波数据，仅得如下保护动作信息。

13时49分7.31秒，35kv高坎ⅰ线304开关“方向电流速断”保护（0.6s）动作，开关跳闸，后全站失压。

2.2.3 35kv高坎i、ii线

35kv高坎i线重合闸成功仍带电，35kv高坎ii线经试送电正常，两回线路巡线未发现异常。

3 表现问题及原因分析

3.1 表现问题

①35kv高坎i线两侧线路保护动作是由于何处故障引起的？35kv高坎ii线线路两侧保护为何没有动作？

②坎市变35kv高坎i线304开关间隔相关设备故障是如何引起的？怎样发展变化成最后的设备损坏情况的？

③高陂变#1、#2主变保护的35kv后备保护为何动作？35kv高坎ii线306线路保护是否存在拒动情况？线路保护与#1、#2主变保护是否存在不配合情况？

④高陂变后台机显示#1、#2主变35kv后备保护动作时间为何不一致？后台机显示的#1、#2主变及高坎i、ii线保护动作时间是否正确？是否真实代表各保护先后动作顺序？

3.2 问题分析依据及思路

问题分析主要须从已知的确定的设备状态及相关数据来分析判断未确定的问题，具体依据主要有：①高陂变#1、#2主变和35kv 高坎i、ii线保护录波；②坎市变35kv高坎i线304开关设备损坏情况。

因高陂变#1、#2主变和35kv高坎i、ii线保护动作时间及先后顺序分析确认直接影响后续的整个分析判断，故首先分析#1、#2主

变和35kv高坎i、ii线动作时间及顺序。前面已分析了#1、#2主变35kv侧后备保护动作时间本应相同，而实际后台机显示时间却有差异，故可分析出各保护装置的对时有差异。在综合分析#1、#2主变和35kv高坎i、ii线保护录波全过程后发现，四套保护的录波中均有一个且仅有一个持续的a相失地后相间故障的过程，这与该四套保护取自同一并列运行母线pt情况相符，故通过该依据将四套保护录波数据重新对时，并以高坎i307开关保护起始时间为零秒相对时间。

3.3 高陂变#1、#2主变、35kv高坎ⅰ、ⅱ线故障录波分析

3.3.1 #1主变

①2940ms时，#1主变中后备保护启动；②3302ms时，系统发展为abc三相故障；③5162ms时，过流ⅰ段保护动作，35kv母分 300开关跳闸，故障消失，保护返回。

3.3.2 #2主变

①2940ms时，#2主变中后备保护启动；②3302ms时，系统发展为abc三相故障；③5162ms时，过流ⅰ段保护动作，300开关跳闸，故障未消失，保护未返回；④5468ms时，过流ⅲ段保护动作， 302开关跳闸，故障切除，保护返回。

3.3.3 35kv高坎ⅰ线故障录波分析

①920ms a相失地。②2940ms时，35kv系统ab相故障，但高坎ⅰ线仅b故障电流；③3302ms时，系统发展为abc三相故障，但高陂变高坎ⅰ线仅bc相有故障电流；④3815ms时，高坎ⅰ线a相电