响水风场2#接地变352、305、310跳闸动作事故案例

响水风电场2#接地变352、305、310跳闸动作事故案例 简祖瑞

一、事故前运行方式

响水风电场220KV线路运行，1#主变运行、2#主变运行、3#主变运行、（2#、3#）主变中性点接地、2台主变并列运行，35KV母线分段运行，集电线路301、306、304、303、302、305、307、310、309、308开关运行。厂用400V母线由41、42开关分列运行。

二、事故经过

2013年5月17日响水风电场35KV开关室查看保护动作情况如下

352测控装置显示9:50:16.049 35KV II段母线中352开关跳闸，过流一段保护动作,NP981检测到电流最大值为7.508A。达到2#场变过流一段定值4.9A. 310测控装置显示9:50:16.253 310开关跳闸，过流一段保护动作。 305测控装置显示9:50:16.265 305开关跳闸，过流一段保护动作。 中控室监控电脑事件显示

352测控装置显示9:50:15 35KV II段母线中352，过流一段保护动作,最大相电流值为7.508A。

310测控装置显示9:50:16 203ms 310开关跳闸，过流一段保护动作。 305测控装置显示9:50:16 215ms 305开关跳闸，过流一段保护动作。

9:50:16 488ms,II母差动动作启动 AB=81.859v BC=92.86v AC=56.15v 负序=21.15v

310测控装置显示过流一段保护，9:50:16 258ms返回。 305测控装置显示过流一段保护 9:50:16 265ms返回。

9:50:16 493ms,II母差动动作启动 AB=80.495v BC=87.408v AC=44.927v 负序=24.794v

9:50:16 599ms, II母差动动作返回。

三、事故原因

根据当时综自后台报出事件情况对故障的原因进行初步分析， 保护动作分析

查看动作的保护原先定值情况：

响水 5线35KV 开关305： 过流一段整定值65.0A，时间0.05S。 响水10线35KV开关310： 过流一段整定值33.4A，时间0.05S。 2#场用变压器352: 过流一段整定值4.9A， 时间0.05S。

（1）、2#场用变压器过流定值设定较小原因接地变属于Z形接法，过流取了4.9A，即为了保证接地变自身短路故障时，也能断开，定值4.9A不宜过大，否则不能满足自身短路的故障。若35KVII段母线上线路接地故障，接地点和接地变中性点间形成回路，使2#场用变压器352过流一段动作，当日接地变动作跳闸是正常的。

（2）、响水5线、10线开关由过流一段保护跳闸，零序过流保护未动作，原因分析是线路零序电流保护时间设定存在问题，查看原先时间定值零序过流设定t为0.2S，而305和310过流一段时间定值为0.05S,远小于0.2S,故两段线路上过流一段都是先动作，所以该两条线路上零序保护都不会启动。此次跳闸后，两条线路零序保护时间定值现已改成瞬时0S，这样可以保证，若本段集电线路发生接地故障，立刻由该线路的零序保护快速反应切断故障。因零序过流保护是瞬时切除，所以接地变过流保护也来不及反应，不会像此次越级动作。查看2#场变定值单中，发现场变高零序电流定值3.1A，时间0.2S。高零序保护CT取自中性点处CT，故虽能检测零序电流，但因时间延时0.2S，仍不能动作，本场低零序保

护未投,故不考虑；为了保证线路有接地时，接地变高零序保护及过流绝对不会误动，此次事件后把接地变高零序时间定值由0.2秒改为0.3秒，接地变过流一段时间定值由0.05秒改为0.15秒，这样即使线路零序过流仍没有瞬时跳开时，接地变过流一段也不会误动，时间加长可以让线路的过流先出口动作切除故障。

（3）、根据以往的事故分析记录中，不接地系统中，以往是小电流选线装置动作跳闸，自产零序跳闸，外接零序告警，但是事实上大多数事故是小电流选线在动作跳开关，零序的灵敏性不是太高。当事故中352跳开后，系统由接地系统又变成了不接地系统，对地容性电流发生变化，零序保护灵敏性可能会降低，直接过流动作的可能性较高。但是据分析当日高压侧352断开时，系统即使变为不接地系统，电流值也不可能立即恢复很小，此时只要保护能检测到有较大电流存在时，达到规定的延时，仍可以及时动作，灵敏度仍有一定保证。

从故障录波数值310录波装置上分析(见附件)

（1）、查看响水10线故障录波装置可以看出，过流一段动作定值33.4A，录波采集数值看出，Ia电流值较大，远远大于33.4A，但是因为时间0.05S原因，直到238才开始动作。

响水10线A相接地瞬间，风机基本停机，三相呈空载，因接地相电流较大，值较大，非故障相，B和C相因空载，电流值较小，故看到的IB和IC值较小。

（2）、录波到260过程时，相电压和线电压虽接近正常值，但仍有一种下降趋势，暂态过程持续很短，但最终归于正常值。

（3）、录波中显示是10线A相故障，后现场检查后，确认是A相电缆故障，修复时，主要修复了响水10线电缆C相电缆头，站内报警A相与站外电缆故障C相不对应，主要原因站内电缆310电缆A相和之前修复的故障电缆处C相相序才是一致的。

从故障录波数值305录波装置上分析(见附件)

（1）、查看305线录波数据起始处Ia为2A左右，值较小，并呈增加趋势；而Ib 和Ic为70A左右值较大。分析可能为当响水10线发生接地故障，10线录波装置中显示a相电流偏大导致310过流一段动作，当a相接地后， B相和C相因过电压原因绝缘下降，Ib和Ic电流值会因电压增加，加上响水5线电缆最短，故短路时电流较大，305中看到的Ib和Ic电流值较大。录波装置中Ia为2A左右，值较小原因分析为响水10线发生A相接地时，本场风机受电压保护原因，风机停下来，线路呈空载状态。接地瞬间风机停机空载时，本应三相都是为较小值，但是因B相和C相绝缘一直在下降，过电压原因，故B相和C相看到的电流值较大。

（2）、观查305录波装置数据中可以看出，241过程开始，电流及相电压值接近三相短路，但是因过流一段有延时0.05S,即50 ms,观查其电流趋势看出，在246过程时电流呈下降趋势，保护才开始跳开，但是因暂态过程，并不能立即恢复正常值，故直到256才渐渐恢复正常值。

（3）、观查305录波数值与310录波数值可以看出之间的联系：响水10线A相接地，接地瞬间风机受电网波动影响，该线路风机停机，呈空载，10线B和C相电流值较小。因接地时，接地故障程度在增加，该相的电流值也在增大，但电弧会慢慢减弱。因场变352过流一段定值设定为4.9A，故只要接地故障相电流达到4.9A即要动作。此时10线和5线的定值较大，远不能动作，但是随着接地程度在增加，10线故障相电流越来越大，当达到定值时，过流一段动作跳开310.又因10线A相接地，导致的过压使同一母线上B相和C相绝缘受影响，故5线看B相和C相电流很大，因此导致响水5线过流动作。

附10线故障录波数值 序号 Ia Ib Ic Ua Ub 49.72 26.84 28.64 27.72 27.18 27.77 28.12 28.85 28.88 26.86 24.95 20.37 17.94 15.38 14.50 14.50 14.55 14.57 14.66 14.64 Uc 19.60 18.81 15.38 14.65 15.35 15.60 15.42 15.57 14.57 14.24 11.70 12.82 12.45 12.08 14.11 14.37 14.43 14.62 14.73 14.81 Uab 53.00 39.57 44.19 45.93 44.08 45.44 44.22 43.83 43.81 38.95 34.71 28.05 24.02 23.93 23.63 23.84 24.10 23.95 24.16 24.20 Ubc 51.64 25.27 25.12 22.95 22.79 23.69 23.75 24.14 24.32 24.93 25.09 24.40 24.47 24.25 24.31 24.62 24.73 24.99 25.10 25.13 Uca 36.51 37.60 34.58 35.90 32.02 34.02 33.82 33.35 32.51 30.26 26.13 25.71 24.16 24.82 24.62 24.59 24.83 25.10 25.16 25.21 231 47.23 0.02 232 52.43 0.81 233 52.24 0.576 234 51.48 0.047 235 53.95 0.042 236 54.30 0.033 237 54.50 0.026 238 55.00 0.013 239 52.78 0.029 240 44.13 0.056 241 35.03 0.044 242 20.21 0.052 243 9.644 0.059 244 2.870 0.032 245 0.053 0.05 0点几 16.93 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 19.00 19.45 21.49 19.96 18.74 18.80 18.03 18.19 16.25 14.72 13.56 12.48 12.89 13.33 13.34 13.58 13.58 13.60 13.61 246 0.109 0.0104 0 247 0.180 0.102 248 0.234 0.217 249 0.324 0.240 250 0.352 0.340 0 0 0 0

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