35kV变电站断路器跳闸异常分析与处理_断路器跳闸分析

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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17：402012年新疆电力行业专业技术监督工作会议论文

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，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 10：27：40.641 10：28：56.521 11：38：12.269 11：40：45.337

装置报文 过流跳闸 开关分闸 过流跳闸 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；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2012年新疆电力行业专业技术监督工作会议论文

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/0S 过流：Idz=3.3A/0S

装置实际动作值为3.5A 重合闸退出

CT变比75/5 2012年新疆电力行业专业技术监督工作会议论文

11、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1002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35kV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2012年新疆电力行业专业技术监督工作会议论文

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：271V，合闸电源：302V，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 2012年新疆电力行业专业技术监督工作会议论文

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（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三条线路保护均为过流脱扣保护，而主变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2012年新疆电力行业专业技术监督工作会议论文

流脱扣,而实际变比是多少并不知道,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3502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 2012年新疆电力行业专业技术监督工作会议论文

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。