一起500kV 变压器阻抗保护误动原因及分析.PDF

一起500kV变压器阻抗保护误动原因及分析 1. 事故概况 3月20日12时39分，某500kV变电站（以下简称G站）220kVⅡ母保护屏 发出“母线保护PT断线”、“母线保护装置异常”信号，1号主变220kV侧阻抗 保护动作出口，G站220kV母联210、分段200开关跳闸。同时为了防止变电站 2号主变过负荷跳闸，某220kV变电站（以下简称J站）站内地区安稳装置动作 跳J站207开关、6号主变116开关、110kV109开关，切负荷近300MW，以减少 500kV变电站2号主变下网负荷。 2. 事故前运行方式 事故前G站全接线方式运行，站内两台500kV主变，220kV部份接线为双母 线分段带旁路形式，电气主接线如图1所示，站内无检修设备，220kV201、205 开关运行于220kV IA母，其中201开关作为202开关的备用，空充线路运行， 2号变212开关、203、204、207开关运行于IB母，1号变211开关、202、204、 206、208、209开关运行于Ⅱ母，母联210及分段200开关处运行状态，两台500kV 主变下网负荷约900MW。J站通过220kV207、116、109开关向两个大用户供电。 图1 系统电气主接线图 3. 事故处理过程 12:39，G站报告220kV母联210、分段200开关跳闸，保护动作原因不明。 12:39，J站报告综合联切装置动作跳220kV 207开关、6号主变116开关、 110kV 109开关。 12:44，J站拉开220kV 205开关。 12:44，地调恢复对大用户供电。 12:45，J站合上220kV 207开关，恢复对大用户供电。 12:45，G站告220kVⅡ母发“母线保护PT断线”、“母线保护装置异常”信 号，1号主变220kV侧阻抗保护动作出口。 13:45，G站拉开205开关、201开关。 15:06，G站退出1号主变220kV侧阻抗保护。 15:25，G站报告220kV Ⅱ母PT保护用空开C相跳闸，造成1号主变220kV 侧阻抗保护动作跳220kV母联210、分段200开关。现220kVⅡ母PT保护用空开 已恢复正常，200kVⅡ母母线保护恢复正常。 15:34，G站投入1号主变220kV侧阻抗保护。 15:44，G站查205开关保护在投，合上205开关。 15:50，J站停用Ⅰ回205开关单相重合闸，合上205开关对G站220kVⅠ母 A段充电正常后，投入205开关单相重合闸。 15:56，G站同期合上母联210开关，合上分段200开关。 16:17，G站检查201开关保护在投，合上201开关。 4. 保护行为分析 1号主变运行于220kV Ⅱ母，但保护动作结果却反映为跳开220kV Ⅰ母A 段的分段及母联开关，导致该段母空载，仅从动作结果及保护动作行为来看，比 较容易判断出是保护误动。正常情况下保护应出口跳Ⅰ母A段母联210开关及Ⅰ 母B段母联220开关，但现场实际动作情况却是保护出口跳开并不相干的Ⅰ母A 段母联210开关及分段200开关。 通过对事故进行进一步的调查和技术分析发现，由于该变压器保护投产较 早，阻抗保护内部没有设计TV断线闭锁装置。由于阻抗保护电压量为保护的制 动量，电流量为动作量，电压回路断线后势必造成保护的误动。另外，由于1 号变压器有时运行于Ⅱ母，也有时运行于Ⅰ母A段，所以需通过压板来切换。由 于现场运行规程仍是对应旧的双母运行方式，Ⅰ母加分段开关后未及时做修改。 因此现场运行人员按照旧有运行规程未对此作相应改变。即当1号主变运行于Ⅱ 母时，应将220kV阻抗保护出口改为跳Ⅱ母的210及220开关，当1号主变运行 于Ⅰ母A段时，应将220kV阻抗保护出口改为跳Ⅰ母A段的210及200开关。最 终造成了这次比较严重的电网事故。另外，由已有的运行经验可知，二次设备的 拒动或误动对整个电力系统造成的损失更大，针对本次的保护误动事故，可以通 过在二次回路加装TV断线闭锁回路来解决。 5. 事故暴露出问题 这是一起由设备小缺陷导致的设备误动引发的电网事故，此次事故不仅有保 护装置本身的问题，同时还暴露了现场运行中存在的众多安全隐患： （1）事故后检查发现G站220kV PT二次回路，发现存在多点接地现象。 （2）现场运行规程内容不完善，没有考虑到可能出现的各种运行方式及相 应的二次设备压板投、退变化