“8.30”昭通换流站500kV 交流滤波器保护零序过流启动事故分析

[摘 要]昭通换流站在合上500kV 563断路器时，500kV 563交流滤波器保护零序过流一段动作，跳开500kV 563断路器。通过分析对563开关C相机构进行检查发现其连接机构接头脱落。本文对事故发生的经过和检查情况做了介绍，并对事故原因进行分析，提出了预防措施。

[关键词]500kV断路器；交流滤波器保护；连接机构

中图分类号：TG333.7 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）20-0294-01

1 引言

溪洛渡送电广东±500kV同塔双回直流输电工程，是国内第一个两回直流线路同塔架设、换流站同址建设的直流输电工程，该系统是我国目前输电容量最大的高压直流输电系统。该系统西起云南昭通换流站，东至广东从化换流站，输电容量为6400MW，线路全长约2×1286km。由于换流站中换流器需要消耗大量的无功功率，所以需要安装交流滤波器以补偿无功功率。昭通换流站配置有四大组交流滤波器16小组滤波器，正常情况下当直流功率变化时，换流站控制系统根据对无功功率的需求自动投切交流滤波器。

2 事故经过

500kV 563交流滤波器563开关为西安西电高压开关厂生产，型号为LW5A-550/Y，配套操动机构为CYA4液压弹簧机构。事件发生时处于新设备调试阶段，尚未投产。

2013年8月30日，昭通换流站按照站系统调试方案开展交流滤波器和并联电容器带电试验。09：35：24 手动合上500kV 563断路器，对563交流滤波器进行第一次带电试验；09：35：27 在563断路器合闸过程中，500kV 563交流滤波器小组保护A（B）零序过流I段动作，跳开500kV 563断路器。

3 事故原因分析

事发后运维单位立即组织人员对500kV 563断路器和保护装置进行检查和原因分析，检查情况如下：

3.1 保护动作情况检查分析

经现场检查500kV 563交流滤波器A（B）套保护（PCS-976A）均为零序过流I段动作。500kV 563断路器开关保护（PCS-921N）沟通三跳。

图1为发生故障的500kV 563交流滤波器保护配置图。

跳闸时563交流滤波器A相电流为0.601A，B相电流为0.60A，C相电流为0，高压侧零序电流（T1）为0.595A，大于零序过流I段定值（定值为0.12A，动作延时3s），满足零序过流保护动作逻辑，保护正确动作跳闸。

与此同时563开关A、B相有电流，保护跳闸有开入，重合闸在停用状态，保护发沟通三跳命令跳开三相，沟通三跳正确动作。

此外，563交流滤波器A相差流Ida=0.004A、制动电流Ira=1.198A，B相差流Idb=0.005A、制动电流Irb=1.195A，C相差流Idc=0.001A、制动电流Irc=0.001A，不满足差动速断、比率差动、变化量比率差动动作条件，差动速断保护、比率差动、变化量比率差动正确不动作。563交流滤波器三相高压侧电流（IHa=0.601A、IHb=0.600A、IHc=0.00A）、低压侧电流（ILa=0.597A、ILb=0.595A、ILc=0.001A），均小于过流I段定值（定值为0.940A，动作延时4s）、过流Ⅱ段定值（定值为2.88A，动作延时0s），过流保护正确不动作。563交流滤波器A相不平衡电流为0.024A，低侧电流为0.597A，不平衡比例系数为0.04，B相不平衡电流为0.03A，低侧电流为0.595A，不平衡比例系数为0.05，C相不平衡电流为0，低侧电流为0，均小于不平衡I、Ⅱ、Ⅲ比例系数（定值为0.55、0.83、1.41），不平衡保护正确不动作。563开关三相合、分闸位置信号均为正常。563开关A相有流且跳闸位置为0，B相为有流且跳闸位置为0，C相无流、跳闸位置为0，不满足三相不一致保护动作逻辑，三相不一致保护正确不动作。

综合上述分析结果可知，563交流滤波器开关保护装置动作正确，保护采样及出口回路正常。

3.2 一次设备检查情况分析

现场对563开关C相机构故障点检查发现，500kV 563交流滤波器563开关C相操作机构下部连接机构接头脱落，半环掉落在机构箱中且已轻微损伤。该开关机构连接部分夹叉、接头、半环均有不同程度的损伤。此外，从连接机构接头、半环受冲击程度来看，不排除机构活塞杆、断路器直动密封杆已受损伤。

3.3 事故发生原因

500kV 563交流滤波器开关563 C相连接机构半环螺丝在出厂时紧固不牢靠，安装调试期间分合开关造成半环螺丝松动，最终导致在该开关充电操作过程中半环螺丝脱落、传动机构功能失效，造成开关虚合，两套交流滤波器小组零序过流保护正确动作，跳开563开关导致本次事故。

4 结论

本次事故发生的直接原因为500kV 563交流滤波器563断路器C相存在操作机构存在产品质量问题。其间接原因为生产厂家出厂把关不严，导致不合格产品流入现场。此外业主单位在验收时也存在着验收盲点的问题。现已责令生产厂家更换其产品，并对同批所有交流滤波器开关机构连接紧固情况进行检查，排查是否存在类似隐患。

本次断路器出现的事故暴露出一些问题，值得运维单位注意。

4.1这类事故极有可能造成断路器爆炸，如果事故发生时现场有人的话，可能造成人身伤亡时间。所以在直流调整功率等可能引起断路器开断的时候，要提前通知现场工作人员撤离。

4.2在以后启动验收中，应将开关机构传动部位检查列入验收项目，做好断路器投运前的现场常规及高压试验，记录实验数据，以便出现问题后查找数据分析。

4.3在断路器运行过程中，应记录其开断时的录波及合闸角控制装置的数据。随时观察断路器运行状态，确保设备安全稳定的运行。

参考文献：

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