丁嵬
国网江苏省电力有限公司淮安供电分公司 江苏 淮安 223002
摘 要:变电站作为保障电力能源正常传输的重要设备，其稳定性直接关乎到电力系统的安全运行，应引起电力行业相关人员的高度重视。为确保其运行质量以及运行效率能够得到最大限度的可靠性发挥，变电站及其继电保护技实施质量的有效性在很大程度上决定了整个电力系统的正常且有效运行，应当引起特别关注与重视。
关键词:110kV变电站；故障；保护装置
引言：
随着社会生产力的不断提升，社会整体用电需求不断增长，这就要求变电站提高变电运行质量与运行效率。110kV变电站在运行中较容易出现安全问题,干扰电网系统的运行能力,不利于安全供电,由此电力企业加强继电保护的力度,提升供电水平。
一、情况介绍
7月23日23时13分，110千伏银珠化工变110千伏2号主变中压侧302开关底座受潮放电击穿三相短路，故障点位于断路器与流变之间死区，由于故障点位于差动保护区外，差动保护不应动作，差动保护动作正确。同时，虽然中压侧复压过流I、II、III段相继动作，302断路器分闸，但由于故障点位于保护死区所以故障点未隔离，高压侧复压过流应动作，实际未动作，对侧220千伏淮宝110千伏线路后备保护动作。
二、保护配置及整定情况
事故发生后，供电公司协助用户对变压器保护配置情况、接线情况以及整定情况进行了检查。保护配置情况如下：
2号主变高中低电压分别为110千伏、35千伏、6千伏，各侧CT变比为300/5、1000/5、4000/5。35kV侧为无电源侧，6千伏侧有两台6MW发电机。高中低侧保护型号为RCS-9681CS，厂家南瑞继保（高中压后备保护通信地址为115、114、113）。
高后备采用复合电压过流保护，复合低压同时采用自产或中低压测复合电压启动，负序电压整定为6V，低电压整定为60V，I、II、III段电流定值都为4.17A，时间都为1.7秒，PT断线时不退出电压有关保护，保护动作跳三侧开关。
中后备采用复合电压过流保护，复合低压同时采用自产或中低压测复合电压启动，负序电压整定为6V，低电压整定为60V，I、II、III段电流定值分别为15A、3.5A、3.5A，时间分别0.5秒、1.4秒、1.7秒，PT断线时不退出电压有关保护，保护动作只跳本侧。
低后备采用复合电压过流保护，复合低压同时采用自产或中低压测复合电压启动，负序电压整定为6V，低电压整定为60V，I、II电流定值分别为4.75A、4.75A，时间都为1.7秒，PT断线时不退出电压有关保护，保护动作只跳本侧。
发电机保护配置过流保护，时间整定为0.5秒。
三、保护动作分析
1、低压侧复压过流I段和II段：
23：13：09：083保护启动，由于发电机过流保护动作，约0.575电流降低至整定值，复压过流I段和II段返回。同时保护启动，本侧复压元件动作，高压侧其他侧复压开放，但低压侧复压元件约0.575秒返回，高压侧其他侧复压返回。复压元件动作未保持，不能正确启动高压侧复压保护，动作不正确。
经查阅装置说明书，装置复压元件动作条件为：本侧PT退出压板不投入，且三相最大电流大于0.06IN和PT不断线，当负序电压大于整定值或三相最小相间电压小于整定值时，复合电压元件动作启动其他侧复合电压过流保护（其中本侧符合电压启动元件启动本侧复合电压过流保护时无电流选项）。
根据动作判据，可以看出，造成低压侧复压元件短时动作又返回的原因，主要是复压元件判据有电流项。
故障开始后发电机过流保护动作约0.575秒快速切机后，低压侧变为无电源侧，电流急剧下降，复压元件返回。从当地后台监控记录和录波波形来看，时间吻合。
2、中压侧复压过流I、II、III段：
23：13：09：083保护启动，复压过流I、II、III段相继动作，复合电压元件未动作。从装置复压元件判据来看，其复压元件应动作但实际未动作，动作不正确。
从录波波形来看，35千伏电压降低至整定值，波形有毛刺，负序电压也大于整定值，同时本侧PT退出压板未投入，电流为故障电流远远大于0.06IN，PT也未断线，应都已经满足动作条件。后经查询后台监控事件记录，发现23:13:10 : 218 有中后备PT断线报警返回信息。根据厂家说明书PT断线判据有10秒延时，说明中后备在故障发生前已经有PT断线信息（从电压录波波形来看，可能原因是事故前放电有一定过程，导致电压波形不对称产生负序电压）
3、中压侧复压过流I、II、III段：
23：13：09：083保护启动，复压过流I、II、III段相继动作，复合电压元件未动作。从装置复压元件判据来看，其复压元件应动作但实际未动作，动作不正确。
从录波波形来看，35千伏电压降低至整定值，波形有毛刺，负序电压也大于整定值，同时本侧PT退出压板未投入，电流为故障电流远远大于0.06IN，PT也未断线，应都已经满足动作条件。后经查询后台监控事件记录，发现23:13:10 : 218 有中后备PT断线报警返回信息。根据厂家说明书PT断线判据有10秒延时，说明中后备在故障发生前已经有PT断线信息（从电压录波波形来看，可能原因是事故前放电有一定过程，导致电压波形不对称产生负序电压）。由于PT断线没有退出电压有关保护，所以本侧复合电压过流保护能够动作。
4、高压侧复压过流I、II、III段：
高压侧复压过流I、II、III段，从录波波形来看，电流已经大于整定值，但110千伏母线电压值未衰减（约与故障前电压一致，且波形对称，原因未知，需要与淮宝变110千伏母线电压录波比对）。造成本侧复压过流I、II、III段未动作原因如下：
（1）从故障录波来看，由于检测的110千伏电压几乎未衰减同时未变形，导致负序电压和低电压未满足整定值，导致本侧复合电压元件未动作。
（2）其他侧复合电压元件启动，由于中压侧PT断线导致中压侧复压元件未动作，低压侧复合电压元件虽然正确启动，但时间短只有约0.575秒，未到高压侧后备保护1.7秒延时，导致未动作。
四、存在问题及整改措施
1、RCS-9681CS变压器后备保护装置复压元件动作判据存在缺陷，应删除电流判据选项，应在全网排查整改（需要厂家升级保护软件）。
2、从当地监控事件记录来看，遥信信息时间存在误差，并且一些信息变位明显存在不合理地方。比如23:13:15: 109 报#2号主变中后备保护过流保护压板变位退出告警，这是硬压板信号，无人值班场所在这么短的故障期间是不可能有人操作的。并且，在故障期间，中压侧开关机构报了2次弹簧未储能、断路器位置、手车位置等信息变位（分合两次），这都是硬接点信号，根据报警时间间隔来看，时间较长，不属于触点抖动造成。所以不排除由于变电站内设备故障，由于故障点较近，导致装置、二次回路有干扰误发信号和PT断线，影响保护正确动作。用户应对控制电缆抗干扰措施和接地网进行进一步排查和检测。
五、结语
总之， 110kV 变电站的继电保护过程中应不断的调节和完善设备并将对该设备进行维护，使得变电故障的概率降到最小。同时也希望继电保护故障的预警机制能够不断加强，减少因继电保护故障而造成的重大事故发生机率。
参考文献：
[1]刘明明.浅析继电保护的常见故障及处理措施[J].科技与企业,2013（06）156一157.
[2]李方震.浅析电力系统变电运行中常见的故障类型及解决措施[J].中国战略新兴产业,2017(12):176-178.