论文部分内容阅读
摘要：近期某变电站发生一起500kV主变风冷系统在主备用电源切换过程中，因交流继电器常闭接点粘连未打开，造成时间继电器误计时，保护认为风冷全停出口跳闸的事故。通过对此次主变跳闸的分析和处理，吸取教训，提出积极整改措施，避免类似事件发生，保证设备的安全稳定运行。
关键词：主变；风冷；继电器；常闭接点；误动
作者简介：孙德臣（1981-），男，蒙古族，内蒙古呼和浩特人，内蒙古超高压供电局，助理工程师。（内蒙古 呼和浩特 010080）
中图分类号：TM403.9 文献标识码：B 文章编号：1007-0079（2011）12-0128-01
在电网的运行中，变压器是电力系统的重要组成部分，是变电站的心脏。而主变风冷系统是保证变压器正常运行最重要的辅助设备，由于受到各种因素的影响，可能出现各种异常状态、故障，而继电保护并不能保证100%的正确动作，引起保护误动，可能给系统及设备带来严重后果。
一、事故经过阐述
2010年4月11日23时04分28秒，500kV某变电站2号主变风冷全停保护动作，5012、5013、202、302断路器跳闸，2号主变停运。经运行人员现场检查一、二次设备发现2号主变停运，2号主变B相风冷系统停运，A、C相运转正常，2号主变三侧开关在分闸位置，2号主变非电量保护RCS974FG报冷控失电A相启动报告；故障录波器启动，测距0km；当时天气为阴，风速6m/s带有扬沙，气温0℃，湿度25%。经过72小时46分的事故原因调查并采取相应安全技术措施后，2号主变于4月14日23时50分恢复运行。
二、现场检查情况及分析
1.现场保护及自动装置动作情况
（1）继电保护装置动作报告。
1）PST1200纵联电流差动保护。
2010-04-11 23：04：28：215 中压侧后备保护启动
2010-04-11 23：04：28：215 高压侧后备保护启动
2010-04-11 23：04：37：236 PT三相失压
2）RCS978HB纵联电流差动保护。
2010-04-11 23：04：18启动
3）RCS974FG非电量保护。
信号灯：冷控失电A相红灯亮
非电量延时跳闸 红灯亮
2010-04-1122：54：44冷控失电A相投入
2010-04-1122：54：45总启动投入
2010-04-1122：54：45冷控失电A相退出
2010-04-1122：54：46总启动退出
4）操作箱信号显示。
5012、5013断路器CZX-22R操作箱第一组TA、TB、TC及第二组TA、TB、TC红灯亮；202断路器CZX-12R操作箱TA、TB、TC红灯亮；302断路器LFP-974FR操作箱1HD、TD红灯亮。
（2）故障录波器录波报告。2#主变故障录波器启动，开关量2#主变保护RCS974FG冷控失电延时跳闸启动，故录测距0km。
（3）监控报文。
2010-04-11 22：07：30：189#2主变强油风冷工作电源I故障动作
2010-04-11 22：07：30：189#2主变强油风冷工作电源II故障动作
2010-04-11 22：07：30：321#2主变强油风冷工作电源I故障复归
2010-04-11 22：07：30：341#2主变强油风冷工作电源II故障复归
2010-04-11 23：04：28：197#2主变保护C柜冷控失电延时跳闸动作
2010-04-11 23：04：28：272#2主变保护C柜冷控失电延时跳闸复归
2.现场检查情况
（1）运行人员现场检查情况。现场检查5012、5013、202、302断路器跳闸，2号主变停运；在跳闸后检查2号主变本体未见异常，油温为A相25℃、B相26℃、C相28℃；在跳闸后检查发现2号主变B相风冷停运，A、C两相风冷正常运转；在跳闸后值班人员在进行站用电备用段母线带站用电II母线运行时，2号主变B相风冷恢复正常运转；在2号主变跳闸前57分钟即22时07分30秒189毫秒时监控报文显示2号主变工作电源I、II段故障，22时07分30秒341毫秒时2号主变工作电源I、II段故障复归，现场值班人员针对此信号进行了现场巡视检查，检查结果为2号主变风冷三相运行正常。
（2）检修人员现场检查情况。检查2号主变本体，未见异常；检查2号主变A、B、C三相风冷控制箱内继电器、接触器等设备外观未见异常，时间继电器现场整定正确；检查风冷二次回路及回路接线，均按设计图纸接线，二次回路接线未见异常。风冷全停跳闸回路见图1、图2。
在KMS1、KMS2失磁的情况下进行接点检查，常闭接点电阻接近于0Ω，常开接点电阻为∞；对风冷全停跳闸回路进行绝缘检查为良好。对2号主变A、B、C三相进行工作电源故障投切试验，发现A、C两相I、II段交流电源可以自动进行切换，而B相在II段工作电源故障投切I段电源时，投切3次，有1次I段交流电源继电器未吸合，投切不成功；现场未做任何工作，10秒后进行此试验，投切成功。现场分别模拟2号主变A、B、C三相风冷全停延时跳闸试验，均符合温度达到75℃延时20分钟和风冷全停60分钟延时跳三侧断路器的动作要求。
三、原因分析
（1）22时07分系统出现的C相接地故障造成站内电压波动较大，380V交流电源I、II段母线电压瞬时同时过低，其值达到2号主变风冷系统低电压继电器KV1、KV2整定值而动作，监控报“2号主变强油风冷工作电源I故障动作”、“2号主变强油风冷工作电源II故障动作”信号，此时2号主变风冷系统A、B、C三相同时因失电停运；由于系统低电压故障瞬时复归，经过152毫秒后2号主变风冷电源I、II段电压恢复正常，监控报“2号主变强油风冷工作电源I故障动作复归”、“2号主变强油风冷工作电源II故障动作复归”信号，2号主变风冷系统A、B、C相瞬时又恢复正常运行；22：15分，经运行人员现场检查也证实2号主变风冷系统为正常运行状态。
（2）23：04分，也就是经过2号主变风冷电源I、II段瞬时故障恢复57分钟后，2号主变动作保护C屏冷控失电A相延时跳闸动作出口跳2号主变三侧断路器。分析原因是：当22：07分2号主变风冷电源I、II段同时出现瞬时故障时，2号主变A、B、C三相风冷电源I、II段同时失电，监控报风冷电源I、II段故障信号，同时KMS2常闭接点闭合回路接通（正常运行时KMS2常闭接点为开启状态），跳闸时间继电器KT11和KT12启动开始计时；当2号主变风冷电源I、II段电压经过152毫秒瞬时恢复时，A、B、C三相风冷电源接触器吸合，风冷恢复正常运行，同时KMS2接触器常闭接点开启，跳闸时间继电器KT11和KT12时间继电器应停止计时返回；现场实际情况是B、C相跳闸时间继电器正常返回，而A相跳闸时间继电器因KMS2常闭接点未打开而继续计时，并且此计时信号因设计原因不报监控系统，因主变温度未达到75℃，所以延时一小时后保护动作出口造成2号主变跳闸。2号主变B相风冷停运原因为B相风冷在主备用电源切换过程中交流电源继电器存在质量问题未可靠动作。
四、措施及整改建议
（1）对2号主变A、B、C三相交流接触继电器KSM1、KMS2进行更换。
（2）对风冷二次回路进行改造，在KMS1和KMS2交流接触器上再增加一对常闭接点以监视时间继电器是否启动，当时间继电器启动即刻上传监控报文，如图3所示。
（3）降低KV1、KV2电压继电器（报风冷工作电源故障）灵敏度，重新对其动作电压、时间进行整定，动作电压整定为70%额定电压，动作时间整定为5秒，并经现场试验，避免在站用电有波动而未故障的情况下反复切换。
（4）调整RCS974FG非电量保护冷控失电延时时间，由原来的0.01分整定为2.01分钟，以躲过扰动、电缆瞬时绝缘不良等影响。
（5）2号主变送电前，对风冷控制箱内继电器等进行清扫。
（6）暂时申请退出#2主变非电量保护冷却器全停出口压板。冷却器全停出口压板退出期间，运行人员要加强巡视、特巡检查并制定应急预案。
参考文献：
[1]芮志号,王峰.WBZ-500H微机变压器保护装置技术说明书[Z].
[2]张全元.变电运行现场技术问答[M].北京:中国电力出版社,2003.
（责任编辑：苏宇嵬）
关键词：主变；风冷；继电器；常闭接点；误动
作者简介：孙德臣（1981-），男，蒙古族，内蒙古呼和浩特人，内蒙古超高压供电局，助理工程师。（内蒙古 呼和浩特 010080）
中图分类号：TM403.9 文献标识码：B 文章编号：1007-0079（2011）12-0128-01
在电网的运行中，变压器是电力系统的重要组成部分，是变电站的心脏。而主变风冷系统是保证变压器正常运行最重要的辅助设备，由于受到各种因素的影响，可能出现各种异常状态、故障，而继电保护并不能保证100%的正确动作，引起保护误动，可能给系统及设备带来严重后果。
一、事故经过阐述
2010年4月11日23时04分28秒，500kV某变电站2号主变风冷全停保护动作，5012、5013、202、302断路器跳闸，2号主变停运。经运行人员现场检查一、二次设备发现2号主变停运，2号主变B相风冷系统停运，A、C相运转正常，2号主变三侧开关在分闸位置，2号主变非电量保护RCS974FG报冷控失电A相启动报告；故障录波器启动，测距0km；当时天气为阴，风速6m/s带有扬沙，气温0℃，湿度25%。经过72小时46分的事故原因调查并采取相应安全技术措施后，2号主变于4月14日23时50分恢复运行。
二、现场检查情况及分析
1.现场保护及自动装置动作情况
（1）继电保护装置动作报告。
1）PST1200纵联电流差动保护。
2010-04-11 23：04：28：215 中压侧后备保护启动
2010-04-11 23：04：28：215 高压侧后备保护启动
2010-04-11 23：04：37：236 PT三相失压
2）RCS978HB纵联电流差动保护。
2010-04-11 23：04：18启动
3）RCS974FG非电量保护。
信号灯：冷控失电A相红灯亮
非电量延时跳闸 红灯亮
2010-04-1122：54：44冷控失电A相投入
2010-04-1122：54：45总启动投入
2010-04-1122：54：45冷控失电A相退出
2010-04-1122：54：46总启动退出
4）操作箱信号显示。
5012、5013断路器CZX-22R操作箱第一组TA、TB、TC及第二组TA、TB、TC红灯亮；202断路器CZX-12R操作箱TA、TB、TC红灯亮；302断路器LFP-974FR操作箱1HD、TD红灯亮。
（2）故障录波器录波报告。2#主变故障录波器启动，开关量2#主变保护RCS974FG冷控失电延时跳闸启动，故录测距0km。
（3）监控报文。
2010-04-11 22：07：30：189#2主变强油风冷工作电源I故障动作
2010-04-11 22：07：30：189#2主变强油风冷工作电源II故障动作
2010-04-11 22：07：30：321#2主变强油风冷工作电源I故障复归
2010-04-11 22：07：30：341#2主变强油风冷工作电源II故障复归
2010-04-11 23：04：28：197#2主变保护C柜冷控失电延时跳闸动作
2010-04-11 23：04：28：272#2主变保护C柜冷控失电延时跳闸复归
2.现场检查情况
（1）运行人员现场检查情况。现场检查5012、5013、202、302断路器跳闸，2号主变停运；在跳闸后检查2号主变本体未见异常，油温为A相25℃、B相26℃、C相28℃；在跳闸后检查发现2号主变B相风冷停运，A、C两相风冷正常运转；在跳闸后值班人员在进行站用电备用段母线带站用电II母线运行时，2号主变B相风冷恢复正常运转；在2号主变跳闸前57分钟即22时07分30秒189毫秒时监控报文显示2号主变工作电源I、II段故障，22时07分30秒341毫秒时2号主变工作电源I、II段故障复归，现场值班人员针对此信号进行了现场巡视检查，检查结果为2号主变风冷三相运行正常。
（2）检修人员现场检查情况。检查2号主变本体，未见异常；检查2号主变A、B、C三相风冷控制箱内继电器、接触器等设备外观未见异常，时间继电器现场整定正确；检查风冷二次回路及回路接线，均按设计图纸接线，二次回路接线未见异常。风冷全停跳闸回路见图1、图2。
在KMS1、KMS2失磁的情况下进行接点检查，常闭接点电阻接近于0Ω，常开接点电阻为∞；对风冷全停跳闸回路进行绝缘检查为良好。对2号主变A、B、C三相进行工作电源故障投切试验，发现A、C两相I、II段交流电源可以自动进行切换，而B相在II段工作电源故障投切I段电源时，投切3次，有1次I段交流电源继电器未吸合，投切不成功；现场未做任何工作，10秒后进行此试验，投切成功。现场分别模拟2号主变A、B、C三相风冷全停延时跳闸试验，均符合温度达到75℃延时20分钟和风冷全停60分钟延时跳三侧断路器的动作要求。
三、原因分析
（1）22时07分系统出现的C相接地故障造成站内电压波动较大，380V交流电源I、II段母线电压瞬时同时过低，其值达到2号主变风冷系统低电压继电器KV1、KV2整定值而动作，监控报“2号主变强油风冷工作电源I故障动作”、“2号主变强油风冷工作电源II故障动作”信号，此时2号主变风冷系统A、B、C三相同时因失电停运；由于系统低电压故障瞬时复归，经过152毫秒后2号主变风冷电源I、II段电压恢复正常，监控报“2号主变强油风冷工作电源I故障动作复归”、“2号主变强油风冷工作电源II故障动作复归”信号，2号主变风冷系统A、B、C相瞬时又恢复正常运行；22：15分，经运行人员现场检查也证实2号主变风冷系统为正常运行状态。
（2）23：04分，也就是经过2号主变风冷电源I、II段瞬时故障恢复57分钟后，2号主变动作保护C屏冷控失电A相延时跳闸动作出口跳2号主变三侧断路器。分析原因是：当22：07分2号主变风冷电源I、II段同时出现瞬时故障时，2号主变A、B、C三相风冷电源I、II段同时失电，监控报风冷电源I、II段故障信号，同时KMS2常闭接点闭合回路接通（正常运行时KMS2常闭接点为开启状态），跳闸时间继电器KT11和KT12启动开始计时；当2号主变风冷电源I、II段电压经过152毫秒瞬时恢复时，A、B、C三相风冷电源接触器吸合，风冷恢复正常运行，同时KMS2接触器常闭接点开启，跳闸时间继电器KT11和KT12时间继电器应停止计时返回；现场实际情况是B、C相跳闸时间继电器正常返回，而A相跳闸时间继电器因KMS2常闭接点未打开而继续计时，并且此计时信号因设计原因不报监控系统，因主变温度未达到75℃，所以延时一小时后保护动作出口造成2号主变跳闸。2号主变B相风冷停运原因为B相风冷在主备用电源切换过程中交流电源继电器存在质量问题未可靠动作。
四、措施及整改建议
（1）对2号主变A、B、C三相交流接触继电器KSM1、KMS2进行更换。
（2）对风冷二次回路进行改造，在KMS1和KMS2交流接触器上再增加一对常闭接点以监视时间继电器是否启动，当时间继电器启动即刻上传监控报文，如图3所示。
（3）降低KV1、KV2电压继电器（报风冷工作电源故障）灵敏度，重新对其动作电压、时间进行整定，动作电压整定为70%额定电压，动作时间整定为5秒，并经现场试验，避免在站用电有波动而未故障的情况下反复切换。
（4）调整RCS974FG非电量保护冷控失电延时时间，由原来的0.01分整定为2.01分钟，以躲过扰动、电缆瞬时绝缘不良等影响。
（5）2号主变送电前，对风冷控制箱内继电器等进行清扫。
（6）暂时申请退出#2主变非电量保护冷却器全停出口压板。冷却器全停出口压板退出期间，运行人员要加强巡视、特巡检查并制定应急预案。
参考文献：
[1]芮志号,王峰.WBZ-500H微机变压器保护装置技术说明书[Z].
[2]张全元.变电运行现场技术问答[M].北京:中国电力出版社,2003.
（责任编辑：苏宇嵬）