变电所越级跳闸事故

电力18讯：    
辽宁省岫岩满族自治县农电局  张相成  

辽宁省岫岩满族自治县农电局66kV洋河变电所发生一次越级跳闸的事故，过程如下。

2007年11月8日16:24:03.982，洋河变马卜线保护ABC三相故障，I段过流动作，A相电流89.86A、B相电流89.20A、C相电流72.98A。

16:24:05.161，电容器低电压动作，相电压0.07V、0.00V、0.02V。

16:24:05.071，洋河变马卜线保护重合闸动作，检查断路器在合闸位。

洋河变电所总保护动作，但装置并无显示，具体时间不详。当时的天气为雷雨天气。

经与变电所当值运行人员了解及查阅记录，没有其他情况。

事后，恢复送电一切又正常。

1 问题

对于跳闸的继电保护基本技术要求选择性、速动性、灵敏性和可靠性，要准确快速地切除故障，保证其它用电负荷的正常供电，缩小停电面积，维护电力系统运行的稳定性。

事故的起因为马卜线落雷，继之为该线继电保护装置正确动作，然后是总受电柜断路器动作越级跳闸，造成全变电所停电，扩大了事故范围。本着“事故三不放过”的原则，必须要找出设备越级跳闸的根本原因。

变电所越级跳的原因，一般为上下级保护配置不适当，二次系统接线存在问题，断路器拒动，重合闸的设置不合理等等，但发生事故的原因只会有一个，可以对所有的现象做出最科学合理的解释。只有找到原因，隐患才算真正排除。

2 事故原因的分析

洋河变电所安装5000kVA主变压器1台，户外小型化布置，微机综合自动化系统，高频直流电源。

总受电柜及配出口采用三段式电流保护，I段过流保护上下级之间的配合，是通过计算系统故障电流及相关的整定原则确定的。II、III段过流保护之间的配合，则主要是通过时间梯度来实现的，见表1。


表1 洋河变电所过流保护定值表
为提高配电线路供电可靠性，对配电出口投入一次自动重合闸功能，重合闸动作时间1s。

电容器低电压动作时间为1s，电压限值为85V。

2.1 保护配合的分析

经计算，在最大运行方式下，洋河变电所10kV出口侧三相短路电流为2.42kA。

马卜线的三相故障动作电流为0.89kA，远大于马卜线I段过流整定值（260A），小于总受电柜I段过流整定值（1800A），马卜线速断保护动作是正确的。

考虑当时极端情况，加上各配出线的最大电流，其总和也不会超过总受柜II段过流整定值1200A，即使达到1200A，也会因故障电流持续时间达不到0.2s，总受电柜II段过流保护也不会动作，能够排除因过流保护电流配合不当造成跳闸的可能性。

2.2 对总受电柜动作时间的分析

总受电柜何时动作，动作受什么影响，根据记录，可以看出电容器组失压动作时，母线电压为零，电容器组设定在母线失压1s后切除。能够判定总受电柜在电容器柜断路器动作1s之前已经动作，据此推断总受电柜断路器动作时间大约为16:24:04。

在事件记录库和遥信变位库中，可以清楚地看到断路器动作的时间和相互关系，基本上证明了上述观点。但在时间上稍有出入。为了便于比较，这里列举了事件记录库中的内容：

11月08日16:24:04.046，66kV洋河变电所10kV马卜线8310断路器分断。

11月08日16:24:05.125，66kV洋河变电所10kV1#总电柜8202断路器分断。

11月08日16:24:05.118，66kV洋河变电所10kV马卜线8310断路器合。

11月08日16:24:05.217，66kV洋河变电所10kV电容器8308断路器分断。

分析以上记录可以知道：

洋河变1#断路器在10kV马卜线断路器动作，大约80ms后动作，与实际的继电保护定值不符；

电容器柜动作时间在总受电柜断路器跳闸约1s以后；

马卜线重合闸动作时间约在该线路断路器动作1s以后；

总受电断路器动作于马卜线跳闸后重合之前，看不出它的动作受什么因素影响，总受电柜断路器动作原因尚不明确，其它的断路器动作均属正常。

2.3 总受电柜断路器动作未记录的原因

洋河变电所直流电源装设了逆变装置，为控制保护设备提供交流后备电源，即使是全所停电，总受电柜断路器的动作记录，也应该在事项登陆库和保护操作库中记录，不可能在这两个记录库中竟然查不到记录。

要想直观核实是否为总受电断路器保护动作，可以监视主变保护屏上方“保护跳”灯。“保护跳”灯亮，则表明总受电柜保护动作，反之则不是。据现场运行人员报告，总受电柜灯亮。经仔细核实，才知道是主变保护屏上的告警灯亮，至于“保护跳”亮没亮，并不知道，也没有这个概念。TV断线、控回断线等均是告警灯亮的原因，并不代表总受电柜断路器保护动作。

2.4 线路自动重合闸的相关设置分析

根据我国一些电力系统的运行经验