某110kV变电站35千伏母线失压事件分析

某110kV变电站35千伏母线失压事件分析

【摘要】本文举例了母线失压事件工况及经过，并分析事件原因，可供同行参考。

【关键词】35千伏；母线失压；故障电流；饱和畸变

1.事件前电网运行工况（运行实时工况等）

事件发生时气象及自然灾害情况：气温：23℃，晴。

（1）110kV文昌站由110kV东文线、迈文线供电，#1、#2主变并列带35kV母线、10kV母线运行，35kV母线带35kV 昌文线、文潭线（载潭牛站负荷）、石壁线（载石壁站和蓬莱站负荷）、文东线（载东阁站负荷）、清澜线（载清澜站负荷）运行。

（2）因110kV会文站#2主变计划于9月17日停电预试定检，且会文站#1主变是双绕组，所以将35kV石壁站、蓬莱站由会文站转至110kV文昌站供电。

（3）如果将35kV清澜站转由35kV清郊线、35kV东阁站转由35kV昌教丰线供电，由于这两个站电源点均在110kV东昌线，将会增加110kV东昌线近11.75MW的负载（清澜站9MW，东阁站2.75MW）。假如发生110kV东昌线跳闸，损失负荷约43MW，约占文昌电网负荷的27.9%（全网负荷约154MW），可能构成二级以上的事件，所以文昌县调没有安排将文昌站的35kV清澜站和35kV东阁站转移出去。

事件前运行方式

2.事件经过

2013年9月16日，由于110kV红旗站35kV红坡线计划停电工作，方式安排将35kV三门坡站、甲子站负荷转由110kV文昌站35kV昌文线带，7时59分，操作将35kV东昌站35kV东子坡线开关由热备用转运行时（合环操作），在开关合上瞬间，35kV东子坡线东昌站开关A相支撑套管爆裂（相关照片详见附件1）。

7时59分04秒，35kV东子坡线两侧保护动作跳闸，线路重合不成功，后加速动作后，故障点仍然没有从系统中隔离出来。

7时59分06秒693毫秒，文昌站35kV昌文线限时速断保护跳闸。

7时59分06秒650毫秒，文昌站#1主变中压侧过流II段跳闸。

7时59分06秒750毫秒，文昌站#2主变中压侧过流II段跳闸。

7时59分09秒756毫秒，文昌站35kV昌文线重合闸动作。

从保护动作情况记录可知，35kV昌文线、#1变中压侧、#2变中压侧三个开关几乎同时跳闸，文昌站35kV母线失压，经过3秒延时，35kV昌文线重合闸动作成功（事后现

场检查昌文线开关处于合闸位置），此时母线已失压，无法向昌文线提供短路电流，故昌文线重合闸合上开关后保护不再动作。

此次事件造成海口局35kV东昌站、甲子站全站失压，文昌局35kV谭牛站、石壁站、蓬莱站、东阁站、清澜站共7个变电站全站失压。

16日08时38分，恢复文昌站35kV母线及出线送电（除昌文线外），谭牛站、石壁站、蓬莱站、东阁站、清澜站恢复送电。

16日09时27分，通过35kV三门坡站35kV东子坡线恢复35kV甲子站供电（东昌站东子坡线开关处检修状态）。

16日16时50分，通过110kV文昌站35kV昌文线恢复35kV东昌站送电（东昌站东子坡线开关处检修状态）。

3.事件原因分析

根据110kV文昌站35kV昌文线、#1主变、#2主变保护动作报文及SOE事件记录分析：本次故障首先为AB相故障，1.2秒左右发展为ABC三相故障。从昌文线文昌侧故障录波图（详见附件2）分析可知，此次故障为间歇发展性故障，共分为以下七个阶段：

第一阶段：0000.0毫秒→1002.8毫秒。过电流启动，此阶段持续1002.8毫秒，A相故障电流持续大于9.16A且小于17.36A，达到过电流定值，启动过电流延时计时，由于未

达到过电流延时，保护未出口。

第二阶段：1003.0毫秒→1189.4毫秒。过电流返回，此阶段持续186.4毫秒，三相故障电流均小于9.16A，未达到过电流定值，过电流计时返回。

第三阶段：1189.6毫秒→1195.4毫秒。过电流启动，此阶段持续5.8毫秒，A相故障电流持续大于9.16A且小于17.36A，达到过电流定值，启动过电流延时计时，由于未达到过电流延时，保护未出口。

第四阶段：1195.6毫秒→1526.8毫秒限时速断启动，此阶段持续331.2毫秒，C相故障电流突然增大，且持续大于17.36A，达到限时速断定值，启动限时速断计时，由于未达到限时速断、过电流延时，保护未出口。

第五阶段：1527毫秒→1535.6毫秒。限时速断返回，此阶段持续8.6毫秒，三相故障电流突然变小，小于17.36A，未达到限时速断定值，限时速断计时返回，由于未达到限时速断、过电流延时，保护未出口。

第六阶段：1535.8毫秒→2156.8毫秒。限时速断启动，此阶段持续621毫秒，A、C相故障电流又变大，持续大于17.36A，达到限时速断定值，启动限时速断计时并达到限时速断延时，保护出口。

第七阶段：2156.8毫秒。限时速断出口。

另外，从文昌站主变录波图可知（详见附件3），整个

事件过程中文昌侧#1主变高压侧A相故障电流在 3.1A～3.3A之间，#1主变低压侧负荷电流为350A（一次值），换算至中压侧故障电流Ia≈7.15A（二次值），大于过流II段定值：4.17A，在延时2.1S后跳中压侧开关，#1主变保护动作正确。同样，文昌站#2主变中压侧故障电流Ia=8.9A（二次值），Ib=9.4A（二次值），Ic=9.3A（二次值），大于过流II 段定值：5.3A，并在延时2.1S后跳中压侧开关，#2主变保护装置动作正确。

由上分析可得：35kV昌文线保护装置以及#1、2主变中后备保护装置动作行为均为正确。但是由于此次故障为间歇发展性故障，在故障过程中故障电流、时间未能同时达到35kV昌文线保护整定值，35kV昌文线东昌站侧35kV母线的故障点没能靠35kV昌文线线路保护及时动作切除，最终是35kV昌文线保护与#1变、#2变中后备保护几乎同时动作跳闸才最终切除故障点。原因分析：本次故障为间歇发展性故障，首先为AB相故障，35kV昌文线保护只采用了A、C 两相电流，虽然一次故障电流已超过过流和限时速断的定值，但由于线路保护使用了CT的测量绕组，不满足保护伏安特性要求，导致故障过程中输出二次电流出现饱和畸变，A相二次电流达不到限时速断保护的动作值；过流保护虽启动但持续时间达不到整定值一直未能出口。1195.6毫秒故障发展为三相故障，C相过流和限时速断保护启动，但在1527