电抗器投切引发的系统故障.docx

1、电抗器投切引发的系统故障一、故障概述某 220kV 变电站有 2 组 10kV 电抗器，于 2007 年 7 月 8 日投入运行，投入送电时两组电抗器分别冲击三次， 未发现异常。 7 月 8 日8 月 20 日共计投切 24 次，其中 1 号电抗器共 17 次，2 号电抗器共 7 次，在此期间 10kV 出线 411 断路器共发生非正常跳闸 3 次，全部为手动断开电抗器断路器时发生的，同时伴有主控室部分办公照明自动空气开关跳开的现象，运行人员将此现象汇报上级领导。为此，公司有关技术人员对电抗器投切时出现的 411 断路器跳闸问题进了调查分析， 并进行了电抗器的现场投切试验和电抗器断路器的分合闸

2、时间特性的测试。二、试验结果分析（1）试验人员首先对 2 组 10kV 电抗器组均进行了投切操作，在其电流互感器二次用钳形传感器获取电流信号并测录其暂态波形，由于 10kV 分路 411 断路器仅安装了 A、C 相电流互感器，因此现场试验只能记录到 A、C 两相的电流波形。（2）对 1 号电抗器共进行了 6 个循环的投切操作，在第 4 次切电抗器组操作时，发生了电流复燃现象，电抗器侧的避雷器 A 相动作了 1 次，同时站用变压器低压侧自动空气开关跳闸， 其余 5 次切除电抗器组时的电流波形未发现异常。（3）对 2 号电抗器进行了 3 次投切操作，在第 3 次切电抗器组操作时，同样发生了复燃现象

3、，但电抗器侧避雷器未动作。（4）在 1、2 号电抗器组断路器转换为检修状态下，分别测试了 2 组电抗器断路器的分、合闸时间特性，2 组电抗器的断路器分、合闸时间、相间分合闸不同期等参数均满足规程要求。（5） 查看10kV 出线 411 断路器3 次跳闸时的报告， 第一次是 C 相 100.8A，过流段动作； 第二次是A 相90.75A， 过流段动作； 第三次是A 相110.89，过流段动作。由此可知，411 断路器 3 次跳闸都是由线路发生短路故障所致， 查阅 411 断路器保护录波图及对应的主变压器故障录波图， 在 3 次故障中，有 2 次是 A、B 相间故障，1 次是 B、C 相间故障，且

4、都有 B 相，说明 B 相是引发线路相间故障的重要因素。（6）虽然电抗器的投切试验并未重现 411 断路器跳闸等特征现象，但证实了切除电抗器组时断路器确实存在复燃现象，且复燃都是出现在首相开断的熄弧过程中（过零点附近） ，且以高频瞬态的形式重复出现多次。由此可知断路器的灭弧能力难以满足要求。综合上述的分析可以得出，在切除 10kV 电抗器组时真空断路器存在一定比例（16%30%）的复燃现象，所产生的高频过电压导致 411 断路器线路绝缘薄弱点绝缘击穿并形成相间短路，这是引发线路跳闸的主要原因。但系统也可能存在一些绝缘薄弱点，在复燃过电压作用下几次发生绝缘击穿，这也是导致 411 断路器频繁故障跳闸的一个重要原因。三、防范产生（1）考虑到断路器开断性能问题，建议将电抗器断路器更换为其他性能较好的断路器。（2）在电抗器侧加装阻容吸收装置，以降低首相开断过程中恢复电压上升速度，避免复燃发生。