主变开关死区故障的分析

主变开关死区故障的分析

【内容摘要】主变压器开关的死区发生故障时，保护动作情况较为复杂，运行人员若按常规方法根据保护动作情况进行事故的分析、判断和设备的巡视检查，将影响事故的处理效率和正确性。本文以220kV主变压器中压侧开关与开关CT之间发生相间短路故障为例，结合自己实际工作经验，总结出针对变电运行人员在遇到大型复杂事故时，逐步分析确定事故的性质、类型和范围的方法。

【关键词】事故分析事故较大可能性主变开关死区

一、事故发生时的运行方式简介

图1-1

1、一次设备简介：

（1）变电站共有主变两台：分别为1号主变、2号主变，均为有载调压变电器，额定容量12万kVA，正常时两台主变并列运行。

（2）220kV系统采用双母线带专用旁路母线的接线方式，接有7回出线，另外接有旁路290，

母联260，1、2号主变高压侧开关201、202，母线PT。

（3）110kV系统采用双母线带专用旁路母线的接线方式，接有7回出线另外接有旁路140，母联100，1、2号主变中压侧101、102.母线PT。

（4）10kV系统采用单母线接线方式接有1、2号站用变931、941，1、2号主变低压侧901、902，母线PT。

2、二次相关保护简介：

（1）110kV母线保护采用RCS-915A型微机母线保护装置。配备有母线差动保护、母联充电保护、母联死区保护。母差保护装置大差电流回路取母线上除母联开关外所有开关CT，Ⅰ母小差电流回路取Ⅰ母线上开关和母联开关CT，Ⅱ母小差电流回路取Ⅱ母线上开关和母联开关CT。

（2）主变保护：采用双屏配置，2套电气量保护，1套非电气量保护。

电气量保护配置：（1号保护装置取开关CT，2号保护装置取套管CT）

①主保护：

差动保护，包括差动差速保护、比率差动保护、工频变化量比率差动保护、零序/分侧比率差动保护。均无时限跳主变三侧开关。

保护范围： 1号差动保护范围为主变各侧开关CT以内的各类故障，2号差动保护范围为主变各侧套管CT以内的各类故障。

②后备保护：

复合电压压闭锁方向过流保护：包括220kV复合电压压闭锁方向过流保护、110kV复合电压压闭锁方向过流保护、10kV复合电压压闭锁方向过流保护。各侧复合电压压闭锁过流保护均整定为三段，每段2个时限。T11跳对应侧母联开关（10kV侧停用）、T12跳对应侧主变总路开关、T21跳对应侧主变总路开关、T22跳主变三侧开关、T31=T32跳主变三侧开关。

保护方向性：复合电压压闭锁方向过流保护Ⅰ、Ⅱ段带有方向性，保护动作正方向为主变指向母线，复合电压压闭锁过流保护Ⅲ段不带方向。

保护范围：复合电压压闭锁方向过流保护Ⅰ、Ⅱ段作为对应侧母线及线路短路故障时的远后备保护， 1号保护装置复合电压压闭锁方向过流保护Ⅰ、Ⅱ段保护范围为对应侧开关CT 以外的相间短路故障，2号保护装置复合电压压闭锁方向过流保护Ⅰ、Ⅱ段保护范围为对应侧套管CT以外的相间短路故障；复合电压压闭锁方向过流保护Ⅲ段作为主变本体、各侧母线及

线路短路故障时的后备保护。

零序保护：（零序过流保护取中性点零序CT，间隙零序过流保护取中性点间隙CT）。

a)零序过流保护：包括220kV零序过流保护、110kV零序过流保护。保护均整定为三段，

每段2个时限。T11跳对应侧母联开关、T12跳对应侧主变总路开关、T21跳对应侧主

变总路开关、T22跳主变三侧开关、T31=T32跳主变三侧开关。

保护方向性：零序过流保护Ⅰ、Ⅱ段带有方向性，保护动作正方向为主变指向母线，零序过流保护Ⅲ均不带方向。

保护范围：零序过流保护Ⅰ、Ⅱ段作为对应侧母线及线路接地故障时的远后备保护，保护范围为对应侧中性点零序CT以外的接地故障，零序过流保护Ⅲ段作为主变本体、各侧母线及线路接地故障时的后备保护。

b)间隙零序过流保护：包括220kV间隙零序过流保护、110kV间隙零序过流保护。保护

均整定为一段，每段1个时限。0.5秒跳主变三侧开关。

保护方向性：间隙零序过流保护不带方向。

保护范围：间隙零序过流保护作为主变本体、各侧母线及线路接地故障时的后备保护。

C）零序过压保护：包括220kV零序过压保护、110kV零序过压保护。保护均整定为一段，每段1个时限。0.5秒跳主变三侧开关。

保护方向性：零序过压保护不带方向。

保护范围：零序过压保护作为主变本体、各侧母线及线路接地故障时的后备保护。

③过负荷（动作于信号）。

非电气量保护配置：

①瓦斯保护，包括本体重瓦斯、有载重瓦斯，均无时限跳主变三侧开关。

保护范围：主变油箱内各类故障。

②非全相保护，3S跳主变高压侧开关；

③冷却器全停保护，60min跳主变三侧开关，20min温度超过75℃跳主变三侧开关。

二、事故现象简介

1、保护动作情况：

按保护出口动作时间顺序：

（1） 110kVⅠ母母差保护动作，故障相别为AB相，110kV母联100、1号主变101、舒土线

113、舒化线115、舒代南线117、舒铁线119开关跳闸，110kVⅠ母线失电。

（2）1号主变110kV侧复合电压闭锁方向过流保护Ⅰ、Ⅱ段动作。

（3）2号主变110kV侧复合电压闭锁方向过流保护Ⅰ段动作。

（4）1号主变110kV侧复合电压闭锁过流保护Ⅲ段动作，故障相别为AB相，1号主变201、901开关跳闸，10kVⅢ段母线失电。

2、开关跳闸情况（如图1-2）：

图1-2

3、表计情况：

（1）110kVⅠ母三相电压指示为0，10kV母线Ⅲ段母线三相电压指示为0；

（2）1号主变201、101、901开关电流、有功、无功表计指示为0；

（3）110kV舒土线113、舒化线115、舒代南线117、舒铁线119、母联100开关电流、有功、无功表计指示为0；

（4）1号站用变电流、有功、无功表计指示为0，2号站用变电流、有功、无功表计指示正常；

三、事故分析

1、根据事故时的保护动作现象进行分析：

（1）110kVⅠ母母差保护动作，故障相别为AB相，该母线上所有开关跳闸，按照常理推断，此现象表明110kVⅠ母母差保护范围内发生AB相相间短路故障。