主变高后备跳闸分析

35kV主变高后备保护跳闸分析

一、故障前运行方式、保护状态

1、故障前运行方式

35kV#1主变供10kV Ⅰ段母线，35kV#2主变供10kV Ⅱ段母线、10kV分段100开关冷备用状态，Ⅱ段母线带10kV**127开关及#1电容器125开关在运行。

2、继电保护运行状态

根据主变继电保护定值单，#2主变差动保护不投入，高压侧保护过流Ⅰ段1000A、0秒跳高低压侧投入，过流Ⅱ段200A、0.9秒跳高低压侧投入；低压侧过流Ⅰ段不投，过流Ⅱ段500A、0.9秒跳本侧投入。10kV**127开关保护过流Ⅰ段1000A、0秒投入，过流Ⅱ段800A、0.3秒投入，过流III段400A、0.6秒投入。

#2主变高压侧开关保护用变比400/5；低压侧保护变比400/5；10kV**127开关保护变比200/5。

二、故障情况

1、开关及保护动作情况

10kV**127线路保护（PSL641）在6月3日17时11分12秒469毫秒启动，34毫秒后过流Ⅰ段保护动作，127开关跳闸，1058毫秒后重合闸动作，127开关重合成功。10kV**127线路保护装置上“过流Ⅰ段”、“重合闸”灯点亮。

#2主变高压侧后备保护（PST642）在6月3日17时11分12秒

451毫秒启动，24毫秒后过流Ⅰ段保护动作出口，高压侧392开关、低压侧102开关跳闸；#2主变高压侧后备保护装置面板上“过流Ⅰ段”灯点亮，#2主变低压侧后备保护只有保护启动信号，由于保护不投入固无保护动作信号。

6月3日17时11分12秒，由于#2主变高后备保护动作，392、102开关跳闸后，Ⅱ段母线失电，电容器125开关因低电压动作跳闸。

三、故障跳闸原因分析

根据现场保护动作情况，结合调取出来的相关保护装置的跳闸故障录波报告，对故障跳闸情况分析如下：

1、10kV**127开关故障波形如图1，故障电流数值如图2所示。从录波图上可以看出，保护启动34毫秒左右过流Ⅰ段动作，C相电流有效值达到79.5A，根据保护用变比200/5，可知一次值约为3180A，远大于过流Ⅰ段动作定值1000A，可判断该装置保护动作行为正确。因10kV线路保护电流只接入A、C相，故录波中B相电流基本为0，而根据电压变化可知，A相电压60.52V，B相电压34.72V、角度251度，C相电压26.7V、角度242度，BC相电压大小基本相等、角度基本相同，可初步判定为10kV**127线路BC相间短路。

图1 10kV**127开关保护动作故障录波波形

图2 10kV**127开关保护动作故障电流

2、#2主变低压侧故障波形如图3，故障电流数值如图4所示。从录波图上可看出，保护启动24毫秒左右，A相电压正常，B相电流40.58A、角度251.9度，电压34.75V，244.4度；C相电流39.44A、角度72.7度，电压26.83V，235度，由此可知B、C相电流大小基本相当，方向相反，电压大小、角度基本相同，由此可判定为BC相间短路，同时依据

保护变比400/5，可计算出一次值约为3200A，与10kV线路保护算出故障电流基本相同。

图3 #2主变低压侧后备保护录波波形

图4 #2主变低压侧后备保护录波故障电流

3、#2主变高压侧故障波形如图5，故障电流数值如图6所示。从录波图上可以看出，保护启动24毫秒左右，C相电流幅值达到约12.68A，由实际保护变比为400/5可知一次值约为1014.4A，已大于过流Ⅰ段定

值1000A，折算到低压侧电流约为3550A。

根据YN,d接线变压器d侧不对称相间故障（理想状态）电流特点：YN侧各相电流的分布与d侧故障相别有关，其规律是：YN侧电流与d 侧故障相中对应的两相中滞后相的电流最大（如d侧BC相间短路，则

2倍，其他两相电YN侧C相电流最大），数值上为低压侧故障相电流的

3

1倍，方向与流大小相等，方向相同，在数值上为低压侧故障相电流的

3

电流最大的一相相反；电压特点：YN侧与d侧两相故障相对应的两相中的滞后相电压最低，其他两相电压较高（如d侧BC相间短路，则YN侧C相电压最低），相角差接近180度(不计内部阻抗的情况下)。

根据高压侧录波数据，A相电流6.08A、角度185.6度；B相电流6.60A、角度184.3度；C相电流12.68A、角度4.7度，A相电压58.85V、角度325.2度；B相电压58.65V、角度198.1度；C相电压52.47V、角度81.5度。

依据d侧BC相间短路电流特点，可知高压侧C相电流应该为最大，其值应为=39.44×2/√3/3.5=13.01A，基本上与录波值12.68A相当；高压侧AB相电流大小相同，方向相同且数值上应为=39.44×1/√3/3.5=6.51A，与录波值基本相同，同时AB相电流相角与C相电流方向相反，符合d侧BC相间短路电流特点。

依据d侧BC相间短路电压特点，可知高压侧C相电压应该为最低，AB相电压较高且相角差180度左右，根据高压侧录波可知C相电压确实为最低，AB相电压较高，相角差127度（与理想状态有偏差）。

从以上分析可知，保护动作正确，并可判定为10 kV侧BC相间故障。

图5 #2主变高压侧后备保护录波波形

图6#2主变高压侧后备保护录波故障电流

通过以上分析，本次故障后127线路保护和#2主变高后备保护动作

完全正确。