10kV线路故障及引起主变保护动作原因分析

10kV线路故障及引起主变保护动作原因分析

(贵州电网有限责任公司铜仁供电局贵州铜仁554300)

摘要:本文首先通过对故障现场及故障录波资料进行综合分析,再现10kV线路CT故障发展全过程;然后对10kV线路保护不动作原因、主变后备保护动原因进行分析;最后提出暴露问题及整改措施;本文对类似的故障、保护动作分析具有一定的借鉴意义。

关键词:故障原因;运行方式;故障录波;保护动作

1事件概述

2017年05月22日08时42分07秒596ms,110kV某变电站1、2号主变A、B套保护低压侧复压过流Ⅰ段1时限动作跳开10kV母线分段开关010,08时42分07秒697ms,2号主变A、B套保护低压侧复压过流Ⅰ段2时限动作跳开2号主变低压侧开关012,导致110kV某变电站10kV母线失压。

1、1故障前运行方式

通过表1、表2可以看出,2017年05月22日08时42分,只有主变后备保护动作,而10kV灯江线线路保护当天无动作,但5月18日10时30分及5月16日02时44分都正确动作过,基本上可以断定,10kV灯江线线路保护在本次故障时拒动的可能性很小。

2故障原因分析

通过录波分析(见图3),T1(08时42分06秒879ms)时刻,主变低压侧C相电压下降为零,故障电流为零,由于10kV系统为中性点不接地系统,故障电流电压分布符合小电流接地系统单相接地特征,判断为10kV系统C相接地;T2(0.25s后)时刻,主变低压侧B相电压急剧下降且BC相故障电流大幅增加,电流电压分布符合系统两相短路故障特征,判断10kV系统由C相单相接地发展为BC相间故障;T3(0.017s后)时刻,主变低压侧A相电压下降为零,A相电流大幅上升,此时系统三相电压为零,存在比较大的三相故障电流,电流电压分布符合系统三相短路故障特征,判断10kV系统由B、C相两相短路发展为ABC三相短路故障。

事故后通过现场检查(见图2),灯江线CT靠母线侧A、B、C三相都有电弧闪络痕迹。

结合现场检查及故障录波分析,灯江线CT靠母线侧C相发生接地故障,持续0.25s后发展为BC相间故障,0.017s后,发展为三相短路故障。

3保护动作情况分析

3、110kV灯江线线路保护没动作原因分析

1)10kV灯江线CT电流回路接线盒附近发生三相短路示意图:

现场检查短路点位于灯江线CT靠母线侧电流回路接线盒附近,短路电流在相间形成回路,没有流经CT一次绕组,导致二次电流回路上无短路电流(短路电流流向如图4),线路保护装置由于感受不到故障电流,保护不动作。

3、2主变低后备保护动作原因分析

根据故障录波分析(见图5),08时42分07秒596ms,1号主变低压侧故障电流5502A,大于定值2120A;2号主变低压侧故障电流5552A,大于定值为2120A(见图6);1、2号主变保护10kV侧复压过流保护Ⅰ段1时限动作,跳开10kV010断路器。

图5主变低侧Ⅰ段1时限动作前后故障录波图

10kV010断路器跳闸后,根据故障录波分析(见图7),08时42分07秒697ms,1号主变低压侧无故障电流,2号主变低压侧仍有故障电流8008A(见图8),2号主变10kV侧复压过流保护Ⅰ段2时限动作,保护跳10kV012断路器。

综合上述分析,10kV灯江线CT电流回路接线盒靠母线侧附近发生三相短路时,10kV灯江线线路保护装置由于感受不到故障电流,保护不动作,这时,只能由主变低侧后备保护Ⅰ段1、2时限相继动作来跳开010、012断路器,达到隔离故障目的,保证了系统正常稳定运行,故此次保护动作行为均为正确动作。

4暴露问题及采取的反事故措施

1)CT表面脏污,导致发生绝缘击穿,引起三相短路。

2)制定变电站10kV母线及出线间隔防污清扫工作计划并实施。

3)在有10kV断路器小车转试验位置的操作时,应申请将断路器小车操作至检修位置检查脏污程度,发现有脏污存在应立即开展断路清扫工作。

4)对10kV高压室通风设施及空调除湿设备进行梳理,不能正常工作的申请修理或更换,防止电力设备受潮积污。

5结论

电力系统事故发生后,为了防止类似的故障再次发生,需要采取一定的整改措施,而合理的整改措施来源于对故障正确分析。本文通过对10kV线路故障及其相关保护动作原因分析,得出整改措施,有利于电网安全稳定运行,对类似的故障、保护动作分析具有一定的借鉴意义。

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