2018.2三峡响水陆上风电场集电8线113#箱变低压侧电缆短路故障

三峡响水陆上风电场集电8线113#箱变低压侧电缆短路故障

分析

简祖瑞，吴赛虎，刘安，卞兆冬，韩云科，孟楷金

（中国三峡新能源江浙公司盐城 224000）

摘要：目前国内风电场箱式变压器主要接法多数均为Dyn接线，江苏响水陆上风电场箱式变压器采用该接法后，因箱变地处沿海滩涂区域，常因施工开发原因，导致箱变低压侧至风机进线处电缆被挖坏引发短路故障，笔者针对现场故障后箱变现象分析发生的原因，仅供同行参考。

关健词：风电场；箱式变压器；电缆短路；

一、运行方式

响德2W38线路运行，1#主变运行，2#主变运行（中性点接地），3#主变运行（中性点接地），220KV Ⅰ段母线和220KV Ⅱ段母线经220kV母线分段开关2600 联络运行，35KV母线分段运行，35KVⅠ段母线所属集电线路开关301、306、304、302、303运行；35KVⅡ段母线集电线路开关305、307、310、308、309运行；35KVⅠ段母线场用变高压侧351开关运行；35KV Ⅱ段母线场用变高压侧352开关运行；场内风机、箱变运行。

主接线图

二、故障现象

2016年11月14日天气阴，响水风电场出力约13MW，07时23响水8线113#风机停机，监控后台报”电网故障”约5秒后，113#单台通讯中断。查看主监控响水8线线路开关308

正常合位，电流电压正常；继保室故障录波装置未有异常现象记录。

三、处理过程

1、运维人员对响水8线113#风机检查，发现风机变频器、机舱、轮毂内设备、通讯交换机均己失电，初步分析可能是箱变低压侧至风机供电中断，通讯交换机失电导致113#风机单台通讯中断。

2、运维人员检查风机与箱变供电回路，发现113#箱变高低压侧开关现场己跳闸，后运维人员将113#箱变由热备用转至检修状态；在308线路停电前提下，对113#箱变各设备室进行全面检查，后发现箱变高压侧负荷开关室B相熔断器熔断、A相熔断器和C相熔断器正常；变压器本体压力释放阀弹起；低压侧690V浪涌保护器a相、b相烧坏；低压侧690V刀熔开关a相、b相损坏；低压侧至风机的a相、b相、c相外观检查未发现异常，但对其测试绝缘时发现ab相间绝缘不合格，c相对地绝缘正常。

（一）低压侧浪涌保护器（二）、箱变本体压力释放阀弹起

3、运维人员检查现场发现风机与箱变电缆敷设区域有明显挖机施工痕迹，后挖开地埋电缆，仔细对敷设的地缆进行外观检查，发现位于鱼塘施工处地埋电缆层a相、b相有明显挖破的迹象。

4、运维人员根据上述检查情况，初步判断此次箱变跳闸原因主要是箱变低压侧至风机间地埋电缆被施工挖机铲破损坏引发电缆短路所致。

5、运维人员现场更换箱变低压侧至风机间690V电缆，对更换后电缆进行绝缘测量，并对箱变进行相关试验工作，试验中发现箱变色谱试验检测不合格；经山东泰开箱变厂家建议，将其返厂检修，返厂后更换其铁芯及绕组，并通过现场验收试验，完成箱变安装等工作后，对箱变进行直阻、绝缘、耐压相关试验，恢复受电。

（一）故障后变压器色谱分析结果（二）施工导致的电缆被破坏现场

（三）箱变变压器返修（四）更换690V电缆

四、原因分析

箱变接线图

1、根据响水陆上风电场以往跳闸情况，只出现过集电线路地埋电缆单相被施工破坏情况，本次出现两相同时被损坏的案例，说明挖铲破坏力度程度跟以往相比较严重，直接导致电缆内部位于线芯的绝缘层被损坏，直接破坏了电缆内部a相、b相线芯引发两相短路。

2、根据山东泰开箱变变压器特点，接线组别为Dyn11,高压侧为角型，低压侧为星型，这种接线下，无论低压侧是否接地，低压侧星型发生ab相短路时，高压侧中对于低压侧短路两相的超前相IB相电流约为IA或IC的2倍。即高压侧B相故障时电流最大，其分析结果与现场检查的情况高压侧B相熔断器熔断是一致的，即低压侧ab相短路时，高压侧B相出现大故障电流时，B相熔断器先达到熔断电流值先行熔断，顶针弹出后跳开箱变开关。根据低压侧690V电缆绝缘测试检查结果a相、b相电缆被破坏，其测试结果和箱变低压侧检查的690V浪涌保护器a相、b相烧坏，690V刀熔开关a相、b相损坏均保持一致，符合低压侧电缆两相短路实际情况。如图低压侧短路时相量分析所示。

Dy11变压器低压侧ab短路时相量图

五、预防措施

（1）加强培训学习，努力提高运行人员的故障诊断能力和处理能力。如有计划的安排相关继电保护的培训、积极开展故障预想等工作。

（2）加强运行人员对现场的巡视检查，后期箱变周边有施工事项，应及时做好告知提醒工作。

参考文献

【1】国家电网公司继电保护培训教材上册国家电力调度通信中心编著中国电力出版社2009-04-01

【2】分析电力系统故障录波图薛峰编著建筑/水利（新）专业科技中国电力出版社2014年12月

作者简介

简祖瑞（1985-，）男，江苏南京人，本科，工程师，从事发电厂集控运行工作.

吴赛虎（1985-，）男，江苏盐城人，本科，工程师，从事发电厂集控运行工作.

刘安（1986-，）男，江苏盐城人，本科，助理工程师，从事发电厂集控运行工作.

卞兆冬（1987-，）男，江苏盐城人，本科，助理工程师，从事发电厂集控运行工作.

韩云科（1990-，）男，江苏盐城人，硕士，助理工程师，从事发电厂集控运行工作.

孟楷金（1987-，）男，江苏盐城人，本科，助理工程师，从事发电厂集控运行工作.