1. 事故概況

7月24日某變電站，因6kV下(本文中的“下”均指黃石下陸變電站)71開關(guān)燒損，造成110kV下#3、#4主變相繼故障跳閘。110kV下#3主變低壓側(cè)6kV戶內(nèi)封閉母線橋的母線支柱瓷瓶發(fā)生閃絡(luò)擊穿，引起差動保護動作(低后備啟動)以及110kV下#4主變低壓后備動作。

圖1 事故前運行方式

2. 運行方式及保護動作過程

事故前運行方式如圖1所示。110kV下#4主變?yōu)闊醾溆脿顟B(tài)(下02、下72開關(guān)在斷開位置)，6kV下#4、5#母線并列運行（分段下73開關(guān)在合閘位置），110kV下#3主變帶全部6kV負(fù)荷(下01、71開關(guān)在合閘位置)。

事故發(fā)生后保護動作的具體經(jīng)過如下：

7月24日05點18分，6kV下75電流速斷動作，重合不成功；隨后下#3主變差動保護動作，下01、下71開關(guān)跳閘，6kV全部失壓；同時下#3主變低后備啟動。

將近6s后，下#4主變備自投裝置動作，下02、下72開關(guān)合上，下#4主變由熱備用轉(zhuǎn)運行，帶全部6kV負(fù)荷；

05:30，下#4主變低壓后備保護動作，下72開關(guān)跳閘，再一次6kV全部失壓；

06:26，斷開6kV分段下73開關(guān)，經(jīng)現(xiàn)場運行檢查下#4主變單元設(shè)備及6kV下#4母線無明顯故障后，搖出下73開關(guān)，拉開下731刀閘，經(jīng)地調(diào)令合上下72開關(guān)，恢復(fù)6kV#4母線運行；

06:45， 斷開下74、下75、下76、下77、下78、下79開關(guān)，并搖出；

07:20， 地調(diào)令下#3主變及下5#母線由熱備用轉(zhuǎn)檢修。

下71開關(guān)在斷開的狀態(tài)下，搖出下71開關(guān)進行檢查，情況如下：

1.航空插頭及二次元件正常；

2.下71開關(guān)C相上動觸頭，彈簧觸子已經(jīng)完全燒損，無殘留物，絕緣澆注物已碳化，情況見圖2。

圖2 故障后的下71開關(guān)側(cè)面圖

其它損壞情況：

1.下#3主變低壓側(cè)戶內(nèi)6kV封閉母線橋的12只母線支柱瓷瓶全部發(fā)生閃絡(luò)擊穿；

2.下71開關(guān)本體嚴(yán)重弧吹，其柜內(nèi)靜觸頭、金屬件、絕緣件已經(jīng)燒硫嚴(yán)重；

3.下互05PT、下71、下74間隔的之間支持母線絕緣筒全部燒損，并碳化；

4.下74與下75間隔母線倉中的5#母線A、B相全部燒斷、C相殘留1/3寬度（注：母線為雙100×10的鋁排）。

3. 原因分析

7月24日05點18分，下#3主變差動保護動作分析，因下71開關(guān)C相動觸頭與圖4中的上固定靜觸頭接觸不良，在6kV負(fù)荷電流900A的持續(xù)作用下：

1.下71開關(guān)C相彈簧動觸頭燒損無殘留物（見圖2）；

2.下71開關(guān)C相，固體絕緣的靜觸頭也超過其極限溫度，其固體絕緣部分燒損引起較大的煙霧；

3.煙霧彌漫到110kV下#3主變低壓側(cè)6kV封閉母線橋中，造成固定母線支柱瓷瓶發(fā)生閃絡(luò)，6kV封閉母線橋發(fā)生相間接地故障。

下#3主變低壓側(cè)母線橋相間故障，屬110kV下#3主變低總下71CT保護區(qū)內(nèi)故障（如圖3所示），所以下#3主變差動保護瞬時動作屬正確；低后備啟動，因有0.5s延時，動作時間上滯后于差動保護，所以低后備啟動正確。

將近6s后，下#4主變備自投裝置動作（4.9s跳開下71開關(guān)，0.5s合上下02、下72開關(guān)），下#4主變由熱備用轉(zhuǎn)運行，帶全部6kV負(fù)荷。下#4主變備自投裝置動作正確。

05:30，下#4主變低后備保護動作，下72開關(guān)跳閘，再一次6kV全部失壓。雖然下71開關(guān)已斷開，但是在母線倉內(nèi)的C相上固定靜觸頭故障點繼續(xù)惡化，造成下互05PT、下71、下74開關(guān)間隔的下5#母線燒斷及絕緣筒嚴(yán)重?zé)龘p。6kV下#4、5#母線因在并列運行狀態(tài)下，下5#母線的短路，引起下#4主變低后備保護動作，因保護配置的問題直接跳開下72開關(guān)，造成6kV下#4、5#母線全部失壓（下#4主變低后備保護應(yīng)第一時段跳開分段下73開關(guān)；當(dāng)下6kV#4母線仍然存在故障時，第二時段跳開下72開關(guān)）。

4. 處理措施

根據(jù)主變壓器跳閘事故處理規(guī)定：變壓器若只是后備保護動作，排除故障元件后則可迅速恢復(fù)送電?？紤]到110kV4#主變是低后備保護動作，為了盡快消除故障，可以采取以下措施：

1. 斷開6kV分段下73開關(guān)，檢查6kV下#4母線及下#4主變單元設(shè)備，確定6kV下#4母線無明顯故障后，推入下互04PT、立即合下02、72開關(guān)，由110kV下#4主變帶6kV下80、下81、下82、下83、下84、下85開關(guān)間隔負(fù)荷；

2. 06:45，斷開下74、下75、下76、下77、下78、下79開關(guān)，搖出逐一檢查6kV#5母線及連接設(shè)備，查找故障點；

3. 依次打開下互01PT、下71、下74、下75、下76、下77、下78、下79開關(guān)間隔的下5#母線安裝倉，仔細(xì)檢查6kV下5#母線有無其它的故障點；

4. 對110kV下#3主變進行診斷性試驗及油樣色譜分析，試驗結(jié)果各技術(shù)參數(shù)在合格范圍內(nèi)；

5. 因6kV下74開關(guān)與下開關(guān)75間隔的下5#母線燒損嚴(yán)重，又必須保證下75、下76、下77、下78、下79開關(guān)間隔的恢復(fù)運行，采取完全切斷下74開關(guān)與下75開關(guān)間隔的下5#母線方案，將絕緣損壞的部分從下5#母線上切除掉；

6. 20:30，對下75間隔至下79間隔之間的下5#母線，經(jīng)交流耐壓試驗合格后，合上分段下73開關(guān)，分別合上下75、下76、下77、下78、下79開關(guān)，由110kV下#4主變再帶上下75、下76、下77、下78、下79開關(guān)間隔負(fù)荷；

7. 7月25-26日，部分恢復(fù)下互05PT、下74開關(guān)間隔、下71開關(guān)間隔、下#3主變6kV低壓母線橋等燒損的部件；

8. 7月27日將分段下73由運行轉(zhuǎn)檢修，下75、下76、下77、下78、下79開關(guān)轉(zhuǎn)為檢修狀態(tài)（下74已為檢修狀態(tài)），恢復(fù)下5#母線及其它設(shè)備。經(jīng)各項試驗合格，23:30，下#3主變及下5#母線恢復(fù)送電。

圖3 下71開關(guān)柜斷面圖

5. 改進措施

由開關(guān)損壞引起繼電保護動作，從而進一步造成一定區(qū)域的停電，為了以后能夠減少此類事故的發(fā)生，我們可以考慮以下改進措施：

1.在恢復(fù)下71開關(guān)、靜觸頭及連接母線后，合上下71開關(guān)，測量下5#母線與下71CT之間的回路電阻，確保下71開關(guān)動、靜觸頭接觸良好；

2.分別在110kV下#3、#4主變低后備保護中加跳6kV分段下73開關(guān)的回路，確保下#3、#4主變低后備保護動作時，第一時段跳分段下76開關(guān)，第二時段跳本間隔低總下71開關(guān)或下72開關(guān)；

3.進一步清理其它站的主變備自投裝置、低后備保護設(shè)置狀況，確保6-10kV母線故障時保護及自動裝置能夠有選擇性的切除和投入，嚴(yán)格做到即避免故障點擴大蔓延，有保證非故障設(shè)備能夠正常運行；

4.在重點設(shè)備及負(fù)荷較多的重點部位加裝在線或遙信測溫裝置，隨時有效檢測設(shè)備異常發(fā)熱隱形故障，提前轉(zhuǎn)移負(fù)荷和提前檢修避免設(shè)備發(fā)生更大的損壞。