李揚 劉宇先 李昕 巴向華
國網安徽省電力有限公司青陽縣供電公司 安徽池州 242800
(1)事故前運行方式。35kV變電站A為單電源供電變電站,35kV線路1為電源進線。10kV線路1發(fā)生兩相永久性短路故障時,變電站A的35kV線路1運行,35kV1#、2#主變并列運行,10kV母聯(lián)開關100合位,10kV出線1、出線2、出線3運行。
(2)事故經過2018年11月30日上午10時12分,35kV變電站A的2#主變高壓側過流I段t2保護動作,跳開3502、102開關。約0.6s后,1#主變高壓側過流I段t1、低壓側過流I段t1保護動作,跳開3501、101開關。通過視頻安防系統(tǒng),檢查變壓器外觀及低壓母線等一次設備,未發(fā)現(xiàn)明顯故障[1]。10時26分,供電所匯報10kV出線1的88#電線桿被施工車輛撞斷,導致相間短路故障。10時43分,10kV出線1故障隔離結束,經主管領導同意對1#、2#主變試送一次,1#、2#主變均試送成功。
35kV系統(tǒng)正序等值阻抗標幺值:大方式0.7631、小方式1.2939,基準容量100MVA。1#主變容量5.0MVA、阻抗電壓6.81%,2#主變容量6.3MVA、阻抗電壓7.12%。1#、2#主變額定電壓比35/10.5kV,35kV側CT變比200/5,10kV側CT變比500/5。
(1)35kV線路1為變電站A的進線電源,階段電流保護退出,靠線路1電源側保護裝置進行保護。(2)10kV出線配置階段電流保護,過流Ⅰ段按躲本線路末端最大三相短路電流整定,過流II段按本線路最大負荷電流整定,定值如下。對10kV出線1(200/5)而言,過流Ⅰ段 23.5/940A,0s;過流 II段 6.6/264A,0.4s,重合閘退出[2]。
2#主 變 后 備 保 護 裝 置 動 作 報 文:10:12:46.396,Imax=3.58A,高壓側過流Ⅰ段t2時限動作。1#主變后備保護裝置動作報文:10:12:47.048,Imax=3.4A,高壓側過流Ⅰ段t1時限動作;10:12:47.048,Imax=4.49A,低壓側過流Ⅰ段t1時限動作;10kV出線1、出線2、出線3保護裝置無動作信息。
(1)10kV出線1保護動作分析。查看10kV出線保護裝置及開關機構,3個10kV出線保護裝置均未動作,且10kV出線開關機構無卡死等異常現(xiàn)象。查看3個10kV出線保護裝置中過流II段延時均為0.4s,與定值單相符。因為10kV出線1短路電流未達到過流I段定值(23.5/940A,0s),所以其過流I段不動作。由故障報文可知,2#主變高壓側過流Ⅰ段t2時限動作,0.1s后切除故障,未達到10kV線路1過流II段時間定值(0.4s),故10kV出線1過流II段不動作。
(2)2#主變保護動作分析。10kV出線1在88#桿處發(fā)生兩相短路故障時,10kV出線1過流II段、2#主變高、低壓側過流I段t1、t2時限保護同時啟動,因故障電流達到2#主變高壓側過流I段t2時限保護運行定值(3.28/131.2A,0.1s),未達到10kV線路1過流I段定值(23.5/940A,0s),故由2#主變高壓側過流Ⅰ段t2時限動作跳閘,0.1s后切除故障,2#主變高壓側過流Ⅰ段t1、低壓側過流Ⅰ段t1、t2時限保護(100s)及10kV線路1過流II段保護(0.4s)可靠返回。
(3)故障電流計算。短路電流示意圖如圖1所示,在10kV出線1的88#桿處設置兩相短路故障并進行故障計算。計算所得故障電流為143A,與2#主變高壓側過流Ⅰ段t2時限保護動作報文數值Imax=3.58/143A相符,驗證了2#主變高壓側過流I段t2時限保護動作的正確性。
(4)1#主變保護動作分析。2#主變高后備保護動作跳閘前(10:10AM),1#、2#主變各側負荷電流如下:3501開關負荷電流61A,101開關負荷電流201A;3502開關負荷電流75A,102開關負荷電流248A。10時12分,35kV變電站A的2#主變高壓側過流I段t2時限保護動作跳開3502、102開關后,單臺運行的1#主變過負荷,1#主變高、低側負荷電流分別瞬間上升至136/3.4A、449/4.49A左右,達到1#主變高、低后備保護過流Ⅰ段的啟動值。經過0.6s延時后,1#主變高壓側、低壓側過流I段保護t1時限動作,跳開3501、101開關。1#主變高壓側、低壓側過流I段t1時限保護正確動作[3]。
綜合上述,當10kV線路1過流II段保護范圍內發(fā)生故障時,2#主變高壓側過流I段t2時限保護先動作切除故障,造成越級跳閘事件。