一起 110kV变变电站备投未成功动作事故分析

一起 110kV变变电站备投未成功动作事故分析

李锐

国网山西省电力公司运城供电公司 山西运城 044000

摘要：本文详细介绍了一起110kV变变电站备投未成功动作事故的主要内容。结合故障的调查及回顾，我们分析了事故的原因，提出了一起110kV变变电站备投未成功动作事故的整改措施。

关键词：110kV变变电站；备投未成功动作；事故分析

一、一起110kV变变电站备投未成功动作事故概览

变变电站一般配有备用电源自投装置，在一路电源失去的时候装置自动切换至另一路电源供电，从而保证供电可靠性。然而某110kV变变电站110kV进线失电时，变变电站备自投装置没有成功动作，造成变变电站损失负荷，对外造成停电事故。2017年5月4日晚23：20，某110kV变变电站由于上级电源问题110kV进线失电，导致#1主变失电、10kVⅠ段母线失电，100母联备投启动但未动作。23：36，调控中心远方合上100母联开关，拉开101#1主变开关，恢复10kVⅠ段母线供电。0：00，值班员变变电站现场汇报检查一、二次设备正常，保护装置正常。0：07调度发令拉开1101#1主变开关。事故发生后，变电运维室对备自投没有成功动作的原因展开调查。在后台机的报警信号中发现，主变失电的同时曾有过短暂的全站直流消失现象。进一步进行分析，主变失电时，接于10kVⅠ段母线上的1X1#1接地变失电，一路站用电源消失。站用电切换至另一电源一般有延时，在这几秒钟的延时时间里，直流系统本应由蓄电池供电，但却没有成功，造成直流系统短时失压，因此备自投装置失电，备自投未动作。此时一次状态已满足备自投启动的条件，因此备投启动。但是备自投装置需完成充电才能动作，而此时的一次状态已不满足“备用电源和工作电源均有压”的充电条件，因此造成了备自投虽启动但却没有成功动作的结果。

虽然查明了备投没有成功动作的原因，但是蓄电池未及时供电的原因仍存在疑问。检修人员对该变变电站的蓄电池组进行了检查，发现蓄电池整体电压低，#12蓄电池存在开路，导致蓄电池组回路开路，全站直流系统失压。

当站用电切至另一电源后，直流系统恢复供电，备自投装置也恢复工作，2018年7月9日组织生技部和检修部技术人员到现场进行专项备自投装置检查工作，经过两天的现场分析和试验查明110kVA变变电站备自投装置动作不成功的原因是由于逻辑判据错误造成的。现将具体情况通报如下。

二、故障的调查及回顾

在事故调查时发现：事故发生时，变变电站曾有过短暂的全站直流消失现象。变变电站的蓄电池正常时一直处于浮充电的备用状态。当变变电站交流失电时，蓄电池应立即向重要负荷提供电源。然而在这起事故中，蓄电池并没有起到相应的作用。另外，A变变电站通过110kVA线、B线与C变联网运行，110kVE线对侧充电A变变电站侧104开关热备用，D变电站未开机，110kVA线负荷为B变电站送A变变电站2512kW，当时天气情况狂风暴雨并有打雷。备自投方式为110kVA线运行，110kVE线104开关备投。

A变变电站110kV母线至D变电站164A线163B线106A线B变电站110kV母线104E线103F线至旧县变至C变 二、故障经过分析 1.故障概况 8月28日15∶07电网110kVA线#14杆~#15杆遭受雷击，造成B变电站110kVA线164开关跳闸、重合闸（检无压）动作成功；A变变电站110kVA线106开关跳闸、重合闸（检同期）动作不成功；15∶22A变变电站110kVA线106开关转运行对110kV母线送电。

三、一起110kV变变电站备投未成功动作事故影响

（1）B变电站侧A线164开关 RCS-941B保护动作情况 2009-08-28 15∶07∶51.563B变电站110kVA线164开关距离Ⅰ段、纵联距离、纵联零序方向保护动作跳闸、重合闸（检无压）动作成功，故障测距5.0km、故障相别AB相，保护动作正确。

（2）A变变电站侧A线106开关RCS-941B保护动作情况 2009-08-28 15∶07∶52.468A变变电站110kVA线106开关纵联距离动作、纵联零序方向保护动作跳闸、重合闸（检同期）动作不成功，故障测距58.4km、故障相别AB相，保护动作正确。

（3）A变变电站110kV进线PSP-691备自投装置动作情况 2009-08-28 15∶07∶52.328A变变电站110kVA线106开关跳闸，15∶07∶52.373A变变电站110kV进线备自投装置启动，15∶07∶52.685 B变电站110kVA线164开关自动重合闸检无压成功，15∶07∶56.559备自投装置复归。

四、一起110kV变变电站备投未成功动作事故原因分析

为什么变变电站直流电源短时消失了？ 站用电切换成功后，为什么备自投仍没有成功动作？带着这样的问题，我们进行了实践研究，发现相关原因：

1.110kVA线两侧开关保护动作正确，并找到了故障点#14杆A、B相悬瓶、#15杆A相跳线瓷瓶击伤。

2.备自投动作失败原因：A变变电站110kVA线106开关跳闸后，备自投启动，启动后1秒左右B变电站侧110kVA线164开关检无压重合闸动作成功后A线线路有压，从而闭锁了A变变电站备自投装置，经3秒左右备自投复归。

经过分析，这起事故是由于蓄电池单体故障，形成开路，造成直流系统失压，导致备自投未成功动作，最终扩大成对外停电事故。

现场调查暴露以下问题，我们要重视：

1.PSP-691备自投装置技术协议动作逻辑错误

方式一：进线1带负荷时，当进线1失压，备自投装置判进线1无流，并检测进线2线路侧有压后，备自投启动跳进线1，并联跳110KV、35KV、10KV小水电馈线20路（每路通过硬压板可投退），备自投判母线无压，合进线2开关。此方式判进线1失压不妥，原因是当线路发生瞬时性故障时，对侧开关会由保护装置重合成功恢复对线路充电运行。方式二的原理与方式二相同。

2.2018年7月7日国电南自和公司技术员对备自投装置进行了试验，进一步证实装置动作逻3.保护事项信号定义含糊如：15∶07∶53.130 110kVE线104线路TV断线（由线路保护装置WXH-815发出告警）应为110kV母线电压TV断线。4.A变变电站备自投装置无竣工图。

五、一起110kV变变电站备投未成功动作事故的整改措施

1.修改PSP-691备自投动作逻辑，取消备自投装置判运行线路无压判据。即改为判进线无流、母线无压和备用线有压。经过修改逻辑判据后，现场逻辑回路和整组试验，备自投装置正确动作，满足运行方式要求。

2.设计所应补出A变变电站备自投装置竣工图。.线路PT二次熔丝应改为空开。

3.应规范综自系统的保护动作名称如：“备自投启动”而不是“备自投动作”，“母线TV断线”而不是“线路TV断线等。

4.请各部门和各单位立即开展对备自投装置进行检查，发现问题及时处理，确保备自投装置正常运行。并将检查情况于7月11日反馈相关部门。

5.我们要吸取事故教训，加强蓄电池组检查巡视，做好定期切换工作。

参考文献：

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[2]王波，郭凡.大型炼油厂110kV变变电站HGIS优化改造[C].//2016年全国设备监测诊断与维护学术会议、第十五届全国设备故障诊断学术会议、第十七届全国设备监测与诊断学术会议、2016年全国设备诊断工程会议论文集.2016：170-171.

[3]谷国利，荀浩，杜杉等.110kv变变电站设备的改造与维护[J].电子测试，2017，（8）：106-107.