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、5043、5052、5062断路器（5013断路器未跳开），500kV2母线失电。

16时11分15秒执行中调令拉开5013断路器，在分闸脉冲保持期间（约1秒），5013断路器B相又发生第12至14次自行合闸，36秒后断路器三相不一致保护动作将5013断路器跳开。至此5013断路器动作过程结束。

2、5013断路器二次回路分析

通过对保护动作报告、故障录波图、断路器计数器动作情况分析，保护动作行为正确。

从5013断路器计数器分析，5013断路器合闸计数器接在电气合闸回路中，整个合闸过程中5013B相断路器的合闸记数器未动作，可判断电气回路无合闸脉冲发出。

3．5013断路器合闸原因

事故后经检查，由于5013断路器合闸油路出现故障，合闸动力一直存在，开关跳开后一旦油压打压至正常状态，断路器马上合闸。

五、今后工作注意事项

1．加强变压器一次设备的试验检修工作。

2．加强变压器在线一次监测工作。

3．加强断路器一次检修工作。