一起35kV开关保护越级跳闸案例分析

摘要：本文针对一起35kV开关保护越级跳闸故障进行深入分析，通过分析找出了保护越级跳闸原因，并提出了两种改进措施。

关键词：35kV；开关保护；越级跳闸

中图分类号： TN134 文献标识码： A 文章编号：

引言

越级跳闸[1]文章针对一起35kV开关保护越级跳闸故障，进行深入分析及研究。

事故现象

变电站一次接线如图1所示，35kVC站由A站35kV甲线供电，内桥300开关运行，乙线线路检修状态。

图1 一次接线图

某日14：52监控汇报：35kVC站2号主变后备保护Ⅳ段动作，主变102开关、内桥300开关跳闸，丙线118开关事故跳闸，重合后未跳开，同时A站：35kV甲线313开关跳闸，重合成功。A站值班员汇报：14：50 甲线313开关电流Ⅱ段保护动作，重合成功。C站值班员汇报：14：52 A站2号主变35kV后备保护动作，主变102开关、内桥300开关跳闸，10kVⅡ段母线失电；同时丙线118开关跳闸，重合后未跳开，发现118开关分闸线圈烧坏。

处理过程

令现场值班员对Ⅱ段母线范围内设备进行检查，并迅速隔离118开关。故障隔离后，令C站合上内桥300开关及2号主变102开关，恢复2号主变供电。

保护分析

10kV丙线故障，由于118开关分闸线圈烧坏，故障不能切除，2号主变后备保护动作，跳开主变各侧开关切除故障，符合保护整定原则。但仔细分析后发现，丙线118开关拒动后，应该由2号主变后备保护动作切除故障，根据保护逐级配合原则，上级电源开关甲线313开关属误动。而在该事故中，电源侧开关电流Ⅱ段保护动作了，按照正常的保护动作行为来看，313开关重合于故障后应该加速跳闸，但实际情况是313开关重合于故障后没有再跳开，该案例中的保护动作情况似乎很混乱。

先看保护配置情况：A站35kV甲线配三段式电流保护[2]，电流Ⅰ段0秒动作，定值按最大运行方式下躲C站10kV侧故障整定（2200A）；电流Ⅱ段0.5秒动作，定值按最小方式下保证A线全线有灵敏度（1800A）；电流Ⅲ段2秒动作，定值按躲过最大负荷电流整定。C站2号主变后备保护只有一套高后备（复压闭锁过流），1秒动作跳开主变各侧开关。10kV丙线配置两段电流保护[2]，电流Ⅰ段0.2秒动作，电流Ⅱ段0.7秒动作。

根据现场检查及后台SOE报告综合分析保护动作行为如下：14：52 10kV丙线发生2#杆断线故障（118开关近端故障），118开关电流保护I段（0.2秒）动作跳闸（如图2），1秒后重合于永久性故障，由于118开关分闸线圈烧坏，开关拒动，故障无法切除。118开关重合于故障时，流过A站313开关的故障电流为1934A，超过电流Ⅱ段定值，0.5秒后A站313开关跳闸，先于2号主变高后备保护（时限为1秒）动作，1秒后313开关重合，但313开关重合后流过的故障电流为1541A，达不到电流Ⅱ段保护定值，故障仍存在，C站2号主变后备保护于1秒后动作跳开主变各侧开关，故障被切除。

（0―开关分位；1―开关合位）

图2开关动作行为示意图

结论

通过事故后保护动作行为分析，发现A站313开关与下级保护配合上存在问题。由于313开关电流Ⅱ段定值按最小方式下保证全线有灵敏度整定，那么，在大方式运行时，电流Ⅱ段保护范围伸至10kV线路侧。当10kV线路近端故障时，若10kV线路开关拒动，电流Ⅱ段保护就会先于主变后备保护动作，造成电源侧开关越级跳闸。目前，本地区仍有一些变电所的保护存在该问题。改进措施：

（1）电流Ⅱ段定值可以按最大运行方式下躲低压侧故障整定，与电流Ⅰ段定值相同，动作时间比Ⅰ段高出一个时限（0.5秒）。优点：避免了低压侧故障电源侧开关的越级跳闸，特别是在一条线路带两台或多台主变运行时，提高了支接变的供电可靠性。缺点：低压侧线路故障，开关拒动时，一旦主变后备保护不能动作，需靠电源侧开关电流Ⅲ段保护动作切除故障，时间较长，威胁设备安全。

（2）主变后备保护增设一段复压闭锁过流保护，0.5秒动作跳开主变低压侧开关，时间与上一级线路电流Ⅱ段保护同一级，线路靠重合闸补救。

参考文献：

常州地区电网2012年度继电保护整定方案

作者简介：

王子君，女，常州，助理工程师，江苏省电力公司检修分公司无锡分部常州工区继电保护工。

胥卓君，男，常州，工程师，常州供电公司调度控制中心地调组正值调度员。