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摘要：本文介紹了降壓變電站低壓側線路故障保護未出口，經延時主變低后備越級動作事故分析，總結了故障原因和排查方法，為今后的事故預防和排查提供了經驗。

關鍵詞：主變；線路保護；后備保護；事故分析

1概述

我國現有變電站主變低壓側出線保護由線路保護構成，當線路保護失效或出線開關失靈拒動時，則由主變低壓側后備保護動作，從而切斷電源側進而切除故障。以上兩級保護有鮮明的先后級關系，若上一級保護越級動作跳閘，則會導致擴大事故范圍，損失電力負荷，嚴重影響電力系統的供電可靠性[1]。

2事故概述

本文以一起事故案例為背景，分析了降壓變電站低壓側線路故障保護動作未出口主變低壓側后備越級動作事故現象及原因。首先介紹事故現象，通過分析調取的故障錄播及現場保護裝置動作報文可知，10kV母線215出線單相接地故障，保護過流I段動作，但未出口，開關未斷開，故障繼續發展，后發展為相間故障，2#主變低后備保護啟動，約6s后，故障發展為三相短路，#2主變低壓側102分支后備保護經延時動作，跳開102斷路器，此時故障被切除。由于線路保護動作未出口，主變低壓側后備保護越級動作，并閉鎖備自投，最終導致10kVII段母線失壓，擴大事故范圍。分析故障點在線路保護出口回路中，根據以往的驗收以及整組試驗的經驗，該段回路的薄弱環節可能有二：其一是保護裝置出口板出口繼電器壞，導致保護動作后出口繼電器輔助接點沒有閉合；其二是跳閘出口壓板接線松掉，導致出口接點閉合正電位沒有過來，開關未能跳開，導致故障繼續發展。現場通過查閱圖紙量相應接點電位，最終確認為第一種原因?，F場更換保護裝置出口板件后，再做整組傳動試驗，開關即可以正確開合。最后，分析了事故反映出的管理不足，為今后類似問題的解決提供參考。

2.1故障前變電站運行方式

江蘇省某220千伏降壓變電站共有220kV/110kV/10kV主變2臺，容量均為180MVA，自耦變，接線組別為YN，yn0，d11。220kV及110kV系統均為雙母線接線方式；10kV共有I、II、III、IV段母線。故障前1號主變低壓側101分支帶I段母線運行，201分支帶III段母線運行；2號主變低壓側102分支帶II段母線運行，202分支帶IV段母線運行；I、II母分段開關110，III、IV母分段開關210均處于分閘位置。該變電站10kV為小電阻接地方式。故障前運行方式如圖1所示。該變電站2號主變A、B套保護裝置型號分別為PST1202A與PST1202B，均為主、后備一體保護裝置。102分支低后備保護插件編號為HB5，版本為V1.32，程序校驗碼：26A0，投運時間為2003年4月3日，設備由國電南京自動化股份有限公司生產。10kV公共路線215間隔線路保護型號為RCS-9611A，版本為V3.10，投運時間為2003年5月20日，設備由南京南瑞繼保電氣有限公司生產。

2.2故障概述

某日13時51分23秒，該變電站10kVII段母線上的公共路線215間隔保護過流I段動作，但開關未跳閘。從保護裝置的記錄可以看到，二次故障電流為114.35A，折合成一次電流為13722A，該線路CT變比為600/5，識別出故障相為C相，僅為單相接地故障。約6秒鐘后，2號主變A、B套保護裝置102分支低后備復壓過流保護動作，102開關跳閘成功。從保護裝置的記錄可以看到，二次故障電流約為28.29A，折合一次電流為16974A，2號主變低壓側102分支CT變比為3000/5，此時識別出故障類型為三相短路故障。

3保護動作情況及原因分析

3.1現場檢查情況

3.1.1一次設備檢查情況?，F場重點對站內10kV開關柜室進行了檢查，未發現任何異常，對10kV公共路線215間隔開關進行遙控拉合與就地分合試驗，均能夠正確分合。結合后臺記錄與保護動作情況，確定215間隔開關功能良好，基本排除站內一次設備故障的可能。

3.1.2二次設備檢查情況

3.1.2.12號主變保護檢查情況。經檢查，2號主變A、B套保護，在低后備保護啟動約1.8秒后，102分支低后備復壓過流保護I時限動作出口（跳分段開關110），約2.1秒后，102分支低后備復壓過流保護II時限動作出口，102開關跳閘成功。根據2號主變低后備保護定值單，2號主變低后備復壓過流定值為二次值8.33A，I時限動作時間定值為1.8s，II時限動作時間定值為2.1s。而主變后備保護動作時，根據主變保護錄波記錄，二次故障電流約為29A，達到電流定值，且自保護啟動起一直保持至102開關跳閘切除故障，電壓同時也滿足復壓閉鎖開放條件，故2號主變A、B套保護裝置自身動作行為正確。

3.1.2.210kV公共路線215間隔保護檢查情況。經檢查，10kV公共路線215間隔保護過流I段動作，故障相為C相，動作時二次故障電流為114.35A，超過過流I段定值16.67A，保護動作邏輯正確。

3.2事故擴大分析

根據后臺報文、保護動作情況，主變保護故障錄波圖中電壓、電流變化趨勢，及現場設備檢查情況，可看出，該日13時51分23秒（以后臺時間作為參考），該變電站10kV公共路線215發生C相接地故障，該間隔保護過流I段動作，但因出口回路故障，保護出口不成功，215開關未跳閘。約4s后，B相出現了與C相等大反向的故障電流，同時B相電壓也大幅降低，故障發展為BC兩相故障，此時2號主變低后備保護啟動，約6s后，故障發展為三相短路，2主變低壓側102分支后備保護滿足延時要求，順序動作，跳開102斷路器，此時故障被切除。

3.3故障恢復情況

經檢查排除站內設備問題后，于當日下午15時06分，拉開215間隔開關，合2號主變102開關，恢復10kVII段母線運行。19時35分，215間隔保護更換出口板后，通過整組試驗；19時50分，215間隔恢復運行。

3.4事故原因排查

針對215間隔保護動作后開關未能跳閘的情況，對該間隔保護裝置及二次回路進行了全面檢查。利用繼保試驗儀進行加量試驗，同樣出現保護裝置動作但開關未跳閘的情況，即對裝置二次跳閘回路進行檢查。根據圖紙，當跳閘壓板處于連接狀態時，在保護未動作時壓板上端頭應為負電；保護動作出口時，保護跳閘接點BTJ搭通，該點變為正電。檢查中發現，壓板端頭不論保護動作與否，始終為負電；而用短接線將正電短至該點，開關可正常分閘。根據檢查情況，可基本確認故障點位于保護裝置出口板，其保護跳閘繼電器BTJ故障，在保護動作時，該接點未能正常吸合，導致正電無法搭通，裝置跳閘出口失敗?，F場緊急調集RCS-9611A裝置出口板備件，對215間隔保護原出口板件進行了更換，更換后再次進行保護整組試驗，開關均能正確跳合。綜上所述，2主變低壓側102分支后備保護動作的原因為：故障線路10kV公共路線215保護裝置出口板故障，導致保護出口失敗，該間隔斷路器未跳閘。之后故障迅速發展為相間短路，2主變低壓側102分支后備保護感受到故障，并滿足其動作條件完成跳閘，切除故障。

4總結經驗

4.1故障排查要遵循一定的順序進行，在本次故障中一次開關能正確分合，二次保護裝置也能正確動作，則懷疑出口回路有問題。

4.2平時工作應嚴格按照規范進行例行保護試驗，以及時發現設備存在的缺陷，并及時更換問題插件。

參考文獻

[1]Q/GDW-10-35-2005.江蘇電力系統調度規程[S]

作者：宗文婷 單位：國網江蘇省電力有限公司南京供電公司