韦顺亮

摘  要：从发展性故障对主变保护的影响分析入手，依托一起故障实例，研究分析了发展性故障引起的220kV主变保护跳闸策略。期望能够对主变运行稳定性和可靠性的提升有所帮助。

关键词：发展性故障;主变;差动保护;跳闸

近年来，我国电力系统日趋完善，电网规模不断扩大，为满足供电需要，大量电气设备都是长时间运行，由此使得故障几率有所增大。发展性故障是一类对电力系统危害性较大的故障，该故障发生后，会引起主变保护跳闸。为解决这一问题，应对故障全面分析，采取有效的策略加以处理。借此就发展性故障引起的220kV主变保护跳闸策略展开研究。

1发展性故障对主变保护的影响

当主变台区内发生故障时，由于受到一些因素的影响，致使故障参数变化，将会引起短路电流变化，此时差动电流的波形随之改变，保护制动。针对主变短路故障的保护方式有以下几种：差动保护、继电器保护等，其中差动保护的应用较为广泛，该保护的动作电流约为额定电流的0.2-0.5倍左右，对匝间短路的保护效果显著。发展性故障是电力系统中较为常见的故障类型，此类故障在开始阶段呈现为AN相接地，若是未能及时处理，故障会逐步发展为ABN相间接地故障。

发展性故障对二次谐波差动保护的影响体现在如下方面：电力系统中的二次谐波具有周期性变化的特点，在不受外界因素影响的前提下，变化周期约等于1/2基波周期，位于均值以下部分的变化周期约为1/4基波周期，借助1/4基波周期，能够对故障电流正确识别。需要注意的一点是，部分微机保护的采样周期为12，从而使得保护动作时的判断次数变为连续3次，由此可能引起二次谐波制动;在电力系统中，任何故障都无法以加快速度的方式持续发展，随着故障发展速度的降低，二次谐波含量便会随之减小，此时差动保护能够正确动作，但实际中常常会出现故障尚未持续发展，瓦斯保护已经将之切除的状况，这样一来，差动保护便会拒动[1]。

2一起发展性故障引起的主变保护跳闸事故

2.1故障现象

220kV变电站在某天夜间，一条35kV的线路受到多次雷击后，出现接地故障，该线路为小电流接地系统，接地故障发生后，导致线路中正常的相电压瞬时升高，并在达到一定幅值后，变为线电压。由相关资料可知，位于主变35kV侧的A相避雷器服役年限比较长，虽然也定期维护，但绝缘还是出现老化的状况，在多次雷击接地故障的作用下，致使绝缘被击穿烧损，进而引起主变保护区内35kV侧A相接地故障。该故障问题出现后，35kV线路再次受到雷击，发展为C相接地，故障类型从单处变为多处接地，形成保护区内和区外故障环流，主变达到差动保护动作定值，保护跳闸，断开主变三侧断路器，主变随之从线路中脱离，转为2#主变为全站负荷供电[2]。

2.2保护跳闸事故过程

某天夜晚220kV变电站所在地区突降暴雨，主变差动保护在凌晨0.31分跳闸，三侧断路器全部跳开，主变从线路中退出，2#变压器接替主变工作，为站内的负荷供电。主变发生跳闸故障后，相关人员在第一时间赶赴变电站，对后台机的事故报文进行查看，并调取录波图，通过分析后，得出整个事故的发生过程，具体如下：

①站内一条35kV的线路发生三相短路接地，录波图显示该故障为瞬时性故障，短路电流为29.45A，超出过流Ⅱ段的整定值12.8A，引起Ⅱ段动作，断路器跳开，从合闸随之动作，断路器成功重合。之后該线路又出现一次三相短路接地，这次的短路电流更大，为30.22A，致使Ⅱ段再次动作，断路器跳开。

②35kV线路重合闸动作，断路器合闸成功，在该线路中C相为永久接地，致使C相再次发生接地故障。位于主变35kV侧的A相避雷器遭受多次雷击后被击穿接地，差动保护的差流为6.058A，超过速断整定值0.98A，主变差动保护随之动作，三侧断路器全部跳开，主变退出，由备用变压器接替主变工作，为站内负荷供电。

③35kV线路的C相发生接地，故障从最初的单相接地，发展为三相短路接地，三相短路电流超过Ⅰ段整定值，Ⅰ段动作，位于线路出口的断路器随之跳开。相关人员到现场检查后发现，主变的第一和第二套差动保护全部动作，三侧断路器处于分闸位置处，三相电压和保护动作信号均为正常状态;对主变外观检查后未发现异常，三侧断路器处于分闸的位置处，SF6的压力正常;A相避雷器对地放电击穿，计数器烧损，B相和C相的计数器未发生动作[3]。

2.3应对策略

通过对发展性故障引起的220kV主变保护跳闸事故分析后发现，在本次事故中，主变35kV侧为小电流接地系统，当低压侧避雷器发生单相接地故障时，并不会使主变的差动保护动作，而若是这个过程，在保护区外的线路发生相接地故障，则会导致主变的差动保护动作。基于此，可采取如下应对策略：

①要加大对主变35kV侧的在线监测力度，将监测的重点放在35kV侧零序电流上，一旦监测到该电流超限，可借助后备保护，将主变35kV的断路器跳开，以此来避免接地故障进一步扩大，影响整条线路的运行可靠性。

②针对主变35kV线路中服役时间较长的避雷器，开展定期试验和在线监测，试验结果不合格，或是监测到有异常的避雷器时，应及时予以更换。在编制检修计划时，将避雷器大修纳入其中，所有运行周期超过10年的避雷器，应当在检修中全面更换，以此来确保避雷器的运行稳定性，充分发挥出防雷作用，避免雷击引起相间短路故障[4]。

3结论

综上所述，通过发展性故障引起的220kV主变保护动作进行分析后发现，此类故障的初始阶段为单相接地，逐步发展为多相接地，故障影响范围随之进一步扩大，对线路运行造成不利影响。为此，要采取有效的措施对故障加以处理，确保主变安全、稳定、可靠运行。

参考文献：

[1]齐以年，胡兵，殷建荣，李玉平，张玮.一起电容器过电压保护误跳闸的事故分析及优化方法[J].供用电，2021（11）：47-53.

[2]刘付永京.一起开关跳闸机构故障引发的保护故障分析及防范[J].电力设备管理，2021（5）：55-56，78.

[3]陈亮.220 kV线路保护跳闸事故的原因分析及解决对策[J].机电信息，2020（20）：48-49.

[4]高大全，李波，唐大洪.220kV线路-发变组单元接线中远方跳闸保护的分析与改进[J].冶金动力，2020（5）：3-5.