500kV变电站3#主变故障分析.docx

500kV 变电站 3#主变故障分析一、故障前运行方式2007 年 11 月 2 日，姜家营 500 千伏变电站 500kV、220kV、35kV 系统为正常运行方式。500kV 1、2 母线 2、3 号主变、高姜一线、高姜二线、姜安一线、姜安二线、承姜一线、承姜二线、姜顺一线、姜顺二线正常运行。220kV 双母线运行，6 母线备用； 2 号变 2202、姜兴二线 2218、姜车二线2224 在 4 母线运行； 3 号变 2203、姜兴一线 2217、姜驿一线 2219、姜赵二线 2220 在 5 母线运行；母联 2245 乙在合位。3 号主变 35kV 侧带 331、332 电容器、1 号所内变正常运行。姜家营 500kV 变电站一次系统接线图见附件 1。二、事故经过2007 年 11 月 2 日 15 时 27 分 35 秒，姜家营 500kV 变电站 3 号主变 5012、5013、2203、303 开关跳闸。15 时 46 分，500kV5013 断路器失灵保护动作，5023、5033、5043、5052、5062 开关跳闸，500kV2 母线失电。15 时 47 分，值班员现场检查一次设备，3 号主变 5012、2203、303 开关在分闸位置， 5013 开关 B、 C 相在合闸位置， A 相在分闸位置， 5023、 5033、5043、5052、5062 开关在分闸位置。三、保护动作行为分析1、3 号主变及断路器保护配置主变保护屏 I： 差动及后备型号为 WBZ-500 型（国电南自） ；主变保护屏 II： 差动及后备型号为 WBZ-500 型（国电南自） ；主变保护屏 III ：WBZ-1201 型（南自新宁）分相侧差动非电量保护，含本体重瓦斯（投跳闸） 、调压重瓦斯（投跳闸） 、本体压力释放（投信号）等。5012、5013 断路器保护屏：CSI-121A（四方公司） ，含非全相保护（断路器辅助接点实现） 、失灵保护、重合闸功能（5013 不投）等。5012、5013 断路器接口屏：电磁式继电器构成，含控制回路、断路器防跳功能。2、继电保护动作情况2007 年 11 月 2 日 15 时 27 分 35 秒， 3 号主变 WBZ-500 型两套差动保护均在出现零序电流 199ms 跳闸、根据 SOE 记录分析 WBZ1201 分差保护及非电量保护在两套主保护动作之后 27ms 动作跳闸，本体压力释放 C 相信号灯亮。C 相高压侧故障电流二次电流 8.4A，一次值为 21kA，中压侧故障电流二次电流 7.97A，一次值为 19.9kA。15 时 46 分 39 秒，5013 开关 C 相合闸，3 号主变故障 16ms WBZ-500 型两套差动保护差动速断保护再次动作，根据 SOE 记录信息 WBZ1201 分差保护和非电量保护动作并保持 1.8 秒，但 5013 开关 B、C 相未跳开。346 毫秒后， 5013 断路器保护的失灵联跳保护动作跳开 5023、 5033、 5043、 5052、5062 开关。C 相故障电流二次值为 9.7A，一次值为 24.25kA。保护在第一次故障时动作时间较慢原因为：起初 160ms 故障电流较小，又有负荷电流的制动作用，对于微机型差动保护灵敏度不够，但发生接地故障后，保护有足够的灵敏度后迅速跳闸。四、5013 断路器异常动作行为分析1、5013 开关动作经过2007 年 11 月 2 日 15 时 27 分 35 秒，3 号主变保护 1、保护 2、非电量保护、5013 断路器保护、5012 断路器保护动作，跳开 3 号主变三侧 5012、5013、2203、303 断路器。之后，5013 断路器发生了多次自行合闸的异常现象：5013 断路器 B 相在故障跳闸 101ms 后，发生第 1 次自行合闸，B 相在合上40ms 后由重瓦斯保护跳开。接着 B 相跳开 129ms 后发生第 2 次合闸，合上 42 ms 后同样由重瓦斯保护再次跳开。138ms 后 5013 开关 B 相第 3 次合闸，此后开关油压降低至闭锁分闸并开始打压，B 相在合上 2 分 11 秒后由三相不一致保护动作跳开（之前重瓦斯保护动作 881ms 后已返回） 。此后 16 分钟内 5013 开关 B 相发生 7 次自行合闸（第 4 至第 10 次合闸） ，并均由三相不一致保护动作跳开。15 时 46 分 05 秒 5013 断路器 B 相发生第 11 次自行合闸。15 时 46 分 27 秒 5013 断路器 C 相合闸 （此时 B 相还在合闸位置） ，主变保护 1、保护 2、非电量保护动作，由于 5013 断路器切换手把置于就地位置，断开保护跳闸回路， 因此起动失灵保护跳开 5023、 5033、 50