陝西韓城桑樹坪35kv變電站
越級跳閘事故分析報告
2023年7月3日9時，二段二院457變電所線路電纜發生故障，而本線路沒有任何保護動作，導致2＃主變低壓側越級跳閘。經過現場人員勘查，發現457線路在開關至架空線之間的新老電纜接頭處發生短路（離控制室大概150公尺的距離），短路點電纜線幾乎熔斷。
上位機記錄如下：
2023年7月3日9時41分13秒697毫秒 2＃變低後備過流1動作
ia 17.84a ib 17.12a ic 2.93a
uab 41.16v ubc 69.51v uca 97.30v uo 46.69v
另外，在該事故發生之前的6月30日凌晨，由於外部線路遭受雷擊，引起2條線路保護動作，正確跳開本線路的斷路器，上位機記錄如下：
2023年6月30日2時42分13秒493毫秒棗莊農網線路過流1動作
ia 70.03a ib 74.52a ic 66.08a
uab 12.81v ubc 8.75v uca 13.86v uo 2.01v
2023年6月30日4時07分04秒387毫秒 1段北二主扇線路過流2動作
ia 61.96a ib 46.93a ic 43.08a
uab 90.27v ubc 87.95v uca 88v uo 0.27v
1、2#主變低後備定值
ct變比 2000/5
過流1段 12a 0.5s（目前已改為5.2a 0.5s）
復合電壓閉鎖低壓定值65v，負序電壓定值30v
2、457線路定值：
ct變比 200/5
過流1段 27a 0.29s
過流2段 9a 0.59s
3、棗莊農網線路定值：
ct變比 600/5
過流1段 20a 0.29s
過流2段 10a 0.59s
4、1段北二主扇線路定值：
ct變比 100/5
過流1段 60a 0.29s
過流2段 12a 0.59s
從以上的保護動作記錄資料分析，457線路發生ab相間短路引起主變越級跳閘的二次故障電流為17.84 a，折算到一次電流為7136 a（17.84 a×2000/5），考慮到6kv母線正常情況下的負荷電流，則457線路的短路電流按照6ka進行考慮。
分析如下3個問題：
1、457線路的短路電流有沒有可能達到6ka。
先計算6kv母線發生故障的最大短路電流（執行方式為2#主變單獨對6kv母線供電）：
已知2＃主變引數：
容量sn=16000kva 短路阻抗u％＝8％ 額定電壓ue＝6.3kv
假設系統的容量為無窮大，則xs＝0。
則6kv母線發生故障的短路電流標麼值為：
有名值為：
從以上計算結果看出，當2#主變單獨對6kv母線供電時，6kv母線發生故障的最大短路電流可以達到18.32ka，故對於本次故障來說，故障點在457線路離6kv母線電纜出線約150公尺的距離處，可以近似的認為6kv母線發生故障，所以對本次故障，保護電流達到6ka完全有可能。
2、457線路在6ka的故障電流下為何不跳閘，而越級到主變。
按照保護整定原則，應該保證繼電保護的選擇性，當457線路發生故障時，應該由457線路保護動作跳開自身開關，而不應該越級到2＃主變。而該次故障為何引起主變越級跳閘呢？
經過分析認為，在6ka的故障電流下，由於457線路的一次ct變比為200/5，則故障電流達到了ct額定電流的30倍，而一般的保護電流互感器飽和倍數按照10－15倍進行設計，所以此時，457線路的一次ct磁場進入了深度飽和，深度飽和狀態下ct的二次輸出電流接近於0，故457線路保護裝置採集不到故障電流而造成該線路保護拒動，而故障電流超過2＃主變定值造成主變越級跳閘。
3、6月30日的兩次線路故障為何沒有引起主變越級跳閘。
從上位機記錄資料分析，棗莊農網線路故障電流為一次ct額定電流的14倍，1段北二主扇線路故障電流為一次ct額定電流的12倍，故一次ct沒有完全飽和，能夠超過本線路定值而正確動作。
1、2023年6月30日棗莊農網線路、1段北二主扇線路保護裝置正確動作，上位機準確記錄到了當時的故障電流。
2、2023年7月3日2＃主變越級跳閘事故經過分析得出，457線路電纜發生相間短路，強大的故障電流引起該線路一次ct磁場深度飽和，電流輸出接近於0，導致保護裝置無法採集到故障電流，引起保護拒動，越級跳開2＃主變開關。
湖南紫光測控****
2005-7-9
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