新能源电站10kV主变进线开关烧毁分析.docx

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新能源电站10kV主变进线开关烧毁分析

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摘要：某新能源电站因集电线路发生单相接地故障，最终导致10kV主变进线开关烧毁，经调阅保护装置运行报告及事故电压、电流波形进行分析，现将开关烧毁过程进行详细分析。

关键词：新能源电站，装置

1、事故处理经过

故障前，电站35kV侧出线开关，10kVA母线各开关均处于运行状态。

故障后，10kVA母差动保护动作，联跳10kVA母所有开关，经初步查看，10kV主变进线开关烧损，将35kV侧出线开关转冷备用状态。

2、监控后台报警信息分析

监控后台报警信息以时间轴为顺序记录如下：

10点22分32秒392毫秒，消弧消谐装置发生接地告警，持续时间约11秒；

10点22分33秒867毫秒，故障录波装置检测到SVG进线柜C相电流发生突变，启动录波；

10点22分42秒225毫秒，SVG进线柜断路器（开关编号817）跳闸，SVG控制屏显示直流总过压、链节过压；

10点22分47秒830毫秒，母线保护装置告警，I母PT断线，电压闭锁开放；

10点22分52秒860毫秒，集电线路1（开关编号811）保护装置告警（零序过流Ⅲ段），告警发生及消除时间大约间隔100毫秒，告警持续时间约37秒；

10点23分30秒750毫秒，母差保护启动；

10点23分31秒750毫秒母差保护显示差流1.83A；

10点23分30秒821毫秒，主变低压侧开关跳闸；

10点23分30秒891毫秒，主变保护整组启动；

10点23分30秒965毫秒，集电线路Ⅴ由合到分；

10点23分30秒971毫秒，集电线路Ⅰ由合到分；

10点23分30秒975毫秒，集电线路Ⅳ由合到分；

10点23分30秒978毫秒，集电线路Ⅱ由合到分；

10点23分30秒981毫秒，站用变线路由合到分；

10点23分30秒982毫秒，集电线路Ⅵ由合到分；

10点23分30秒986毫秒，集电线路Ⅲ由合到分；

至此10kV侧开关已全部跳闸。

10点23分32秒923毫秒，主变保护整组启动；

由以上告警信息可以看出先后存在两个故障时间段。

3、保护装置动作分析

母差保护装置：

经查看母线保护装置动作信息及自身故障录波报文，保护启动后4ms变化量差动跳一母，判别故障为BC相，联动出口跳闸10kV侧开关。

因故障未切除，21ms后母差保护装置再次启动告警信息为稳态量差动跳一母，判别故障相为ABC。

查看母差保护装置动作时差流波形及通道电流波形。

差流波形：

母差保护动作，显示大差A相电流为0.08A，大差B相电流为1.53A，大差C相电流为1.46A。

图1母差保护录波1

由上图可以判断母线保护正确动作，初始短路应为BC相，经过约1周波后波及A相，造成三相短路。

通道电流波形：

查看母差保护装置通道电流波形，除10kV主变进线柜外，其他开关柜均无通道电流。

母差保护动作后，10kV主变进线开关BC相出现大小相同、方向相反的通道电流，约1周波后出现三相对称通道电流。

此时站内10kV开关应均处于跳闸状态，若为正常情况，开关断开后应和站内其他10kV开关一样，在母差保护装置电流通道不应录到电流波形。

图2母差保护录波2

图3母差保护录波3

由此可以判断，母差保护动作切断站内所有10kV开关后，主变进线侧开关故障，开关未有效分闸，因此母差保护未录到其他开关电流波形，而录到主变进线开关的电流波形（主变进线CT是装设在开关与主变之间）。

变压器保护装置：

查看变压器保护装置动作信息及自身故障录波报文，发现在变压器保护整组启动后，延时0.5秒变压器一侧过流I段动作跳闸，与保护定值单设定延时动作时间一致。高低压两侧初始BC相出现短路波形振幅增大，约1周波后A相出现波形振幅增大，至此形成三相短路故障。变压器保护装置录波波形与母差保护装置录波波形一致，均为BC相出现短路故障，1周波后波及A相。

图4主变保护录波1

间隔约1.5秒钟后，发现主变保护第二次整组启动，再次启动录波，波形显示发生三相短路故障。

图5主变保护录波2

由此可见光伏电站先后出现两次动作时间段。

经与业主沟通，在整个事故期间，在光伏电站变压器保护装置第一次动作时间段内35kV出线对侧光纤差动保护装置过流Ⅱ段动作，对端断路器跳闸，但由于光差保护投入重合闸功能，约1.5秒后重合闸启动成功。此情况与变压器保护装置录波间隔时间相符。

由此可见，35kV线路光纤差动保护的重合闸是造成变压器保护第二次录波的原因。

4、综合分析

在恢复供电的过程中，随着对开关柜综保装置上电、开关柜真空度试验、箱变油样分析、35kV线路送电及到最后电站并网陆续发现的新情况，将可能导致光伏电站主变进线开关烧毁的事故发生的原因进行归纳总结。

事故起因:光伏电站集