谭晓明1 关海鸥2
(1,2国网天津市电力公司检修公司 天津市 300250)
摘要：本文介绍了一起因35kV线路电缆近端故障造成了事故越级，导致变压器35kV侧后备保护动作，致使一条35kV母线停电的事故，通过对事故现场、故障报告及录波文件的比对，分析了故障发生的原因、故障的发展以及各相关保护的动作情况。
关键词：近端故障；事故越级；保护
1 引言
当35kV线路发生短路故障时，35kV线路保护应动作于线路断路器跳闸以切除故障，在保护启动的同时应闭锁35kV简易母差保护，防止母差保护误动作造成事故的越级。但是当线路断路器无法正常切除短路故障电流时，便会造成故障电流的穿越，致使上一级保护动作，扩大停电范围。本文介绍了一起因35kV线路近端电缆故障造成的故障穿越，导致变压器35kV侧后备保护动作，致使母线停电的事故。
2 故障前运行工况
变电站内220kV、35kV、10kV系统均为正常运行方式。1号主变受总301充35kV-4母线带325；2号主变受总302充35kV-5母线带324；母联345分位处于自投状态。
站内各保护均正常运行。站内低压、直流等无异常。故障前，站内无任何工作。
3 故障状态及分析
故障发生时，325开关跳闸。随后301开关跳闸，35kV-4母线失电。
监控后台显示：1号主变保护A、B屏保护动作、35kV-4母线保护动作、325线路速断保护动作、325开关SF6压力低报警、325开关控制回路断线、325保护告警总。
经查，站内325速断保护动作，1号主变A、B保护屏双套35kV侧复压过流保护动作，期间35kV-4母线保护I段动作（跳345）。325、301开关在分闸位置。
根据故障录波图分析，整体动作过程：首先325线路A相接地，保护启动，同时开出闭锁母差，670ms发展为A、C相间故障，而后发展为三相故障。1.441s，325速断保护动作跳闸，断路器由合变分。故障消失约半周波，再次发生三相故障，此时35kV-4母差保护I段动作（跳345开关），而后收到线路保护闭锁开入，保护返回，未能跳301。2.5s后，主变35kV复压过流保护动作跳301，彻底切断故障。
根据监控后台SOE信息、主变保护动作报告、35kV-4母差保护动作报告、325线路保护动作报告和故录录波情况，分析故障过程如下：
0s，325间隔A相发生接地故障。录波显示35kV-4母线发生A相接地，A相电压为尖波形递减为约4V，B相电压为105V，C相电压为105V。325线路CT感受故障电流约为6.25A，线路过流保护启动（6A，2s），同时闭锁母差。
670ms（相对时间，下同），发展为AC相短路。924ms，发展为三相短路，故障一次电流为11000A。1#主变301CT感受二次故障电流23.3A，35kV复压过流启动（5.6A，2.5s），325线路CT感受二次故障电流：72.8A，速断保护启动（10A，0.7s）。
1.441s，325速断保护动作。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆325断路器跳闸，后台SOE信息显示开关位置由合转分，此时录波显示故障电流消失约10ms后再次发生三相故障。但此时325线路CT未感受到故障电流，保护未启动闭锁35kV-4母差。35kV-4母差301CT感受故障电流23.3A，35kV-4母差保护启动（5.6A，0.2s跳345，0.7s跳301），200ms后35kV-4母差保护I段动作跳345。
1.763s，325线路保护CT再次感受到故障电流启动闭锁35kV-4母差，此时35kV-4母差保护未达到跳301时限被闭锁。在此后，35kV-4母差多次记录闭锁开入报文。
3.186s时，1号主变A、B保护屏2套35kV复压过流保护到达时限动作，跳301开关。故障电流二次值约为23.3A（35kV复压过流保护定值为5.6A，2.5s）。
3.232s时301断路器分闸，故障被切除。
经过事故现场检查发现325电缆A相出口处存在贯穿性灼烧痕迹，325断路器上下端子之间、ABC相上端母排之间、线路侧线排均有放电痕迹，断路器A相绝缘子贯穿性破裂，B、C相绝缘子均由上向下部分破裂，未破裂伞裙部分均存在贯穿性电弧烧灼痕迹。
还原一次现场事故发展状况为：325电缆A相出口处发生贯穿性绝缘破坏，造成单相接地短路故障，其大短路电流、高温烟雾、金属喷射粉尘颗粒导致325单元区域绝缘降低，同时在325开关母线侧、线路侧铝排上产生放电电弧，相继发生相间、三相短路故障；同时断路器上下端子之间发生闪络，造成绝缘子破裂，断路器压气室泄压；由于电弧爬电过程中流过325线路CT的电流值瞬时变化，导致325线路保护多次瞬时启动闭锁35kV-4母差保护。虽然325线路保护成功将325开关跳开，短暂切断故障电流，但是由于开关间隔区域绝缘已遭到严重性破坏，故障电流过大，导致故障持续发展，直至变压器后备保护动作切除故障。
4 保护动作行为分析
分析保护动作行为可得如下结论：
（1）325线路保护动作
325线路CT感受故障电流约为6.25A，线路过流保护启动，同时闭锁母差。0.670s后发展为AC相故障，325线路CT感受二次故障电流：72.8A，速断保护启动，故障电流一直持续，直至325速断保护动作。
（2）35kV-4母线简易母差动作
1.451s时故障发展到母线侧，同时325CT未流过故障电流没有启动，35kV-4母差保护启动并于200ms后I段动作跳345。据动作报文，在动作110ms后325保护CT再次感受到故障电流启动闭锁35kV母差，此时35kV-4母线保护未达到0.7s的II段动作时间跳301。35kV-4母线简易母差被闭锁不能动作。故该保护动作行为正确。
（3）1号变35kV复压过流保护动作
3.186s时，1号主变A、B保护屏2套35kV复压过流保护动作出口，跳开301开关。从录波图上可知，故障电流二次值约为23.3A，累计持续超过2.5s，满足动作值要求。
综上所述，本次电缆出口处故障引起的一系列故障发展过程中，325线路保护、1号变35kV侧复压过流保护、35kV-4母线保护的动作行为正确，均符合要求。
参考文献
【1】苏文博，李鹏博，张高峰. 继电保护事故处理技术与实例.北京：中国电力出版社,2002.
【2】国家电力调度通信中心. 电力系统继电保护典型故障分析.北京：中国电力出版社,2001.
作者简介：
谭晓明(1984—)，男，硕士研究生，工程师，所在单位为国网天津市电力公司检修公司继电保护室。
关海鸥(1984—)，女，大学本科，助理工程师，所在单位为国网天津市电力公司检修公司运检部。
论文作者:谭晓明1,关海鸥2
论文发表刊物:《电力设备》2015年7期供稿
论文发表时间:2016/2/2
标签：故障论文; 动作论文; 电流论文; 线路论文; 母线论文; 断路器论文; 过流论文; 《电力设备》2015年7期供稿论文;