故障发生的经过及处理过程说明

2.1.2.1　1号主变动作情况

在151断路器、112断路器、152断路器合环运行时，如图2-2所示的故障录波，可以看出151断路器有负荷电流，而152断路器基本无电流，可以推测此时152断路器触头处的阻抗较151断路器大得多。7时54分52秒251毫秒，拉开151断路器，151断路器电流消失，152断路器B、C相流过负荷电流，但A相无电流，如图2-2所示，由于该站无母线PT（电压互感器），因此无法检测母线电压。

此时全站负荷基本由152断路器B、C两相提供电源，造成非全相运行。由于1号主变中性点接地运行，B、C两相合成的零序电流通过1号主变中性点入地，因此1号主变高后备保护感受到了二次1.81A的零序电流（一次电流217.2A），如图2-3所示。经3005ms延时，保护启动，主变高后备保护零序过流Ⅲ段动作，跳开112、901断路器，10kVI母失压。

图2-2　拉开151断路器后151、152断路器CT（电流互感器）电流波形

图2-3　1号主变套管CT电流及零序电流波形

图2-4　正常情况下的三相电压和缺相时的中性点电压

图2-5　152开关缺相（A相）时电流路径示意图(www.xing528.com)

当全相运行时，主变中性点电压为0V，当缺A相运行时，对于1号主变（中性点接地）而言，其中性点电压为0V，但是对于2号主变（中性点地刀断开）而言，其中性点电压相量如图2-4所示，2号主变中性点电压值大约为正常相电压的一半，即U1N＝1/2UC＝1/2UB＝31.8kV，如图2-4所示，该电压方向与原A相电压方向相反。此时，1、2号主变中性点存在压差，将会形成从2号主变中性点经1、2号主变A相绕组再到1号主变中性点的电流，因此，1号主变A相套管CT会检测到电流，电流路径如图2-5所示。1号主变中性点CT也会检测到零序电流，导致1号主变后备保护动作。

2.1.2.2　全站失压过程

内桥112断路器跳开后，该断路器电流消失，152断路器B、C两相电流减小，152断路器A相出现负荷电流，幅值与B、C两相接近，152断路器三相负荷电流恢复正常，如图2-6所示。

图2-6　112断路器跳开后152断路器电流变化情况

152断路器三相电流恢复正常后，经过约10min，8时5分52秒587毫秒，2号主变保护感受到152断路器CTC相故障电流，二次值为37.5A（一次电流6000A），2号主变差动保护动作，比率差动出口跳152、902断路器，如图2-7所示。152、902断路器跳开后，全站失压。然而，152断路器CT此时仍持续感受到故障电流，16.5ms后，152断路器采集到三相故障电流，二次值为29.4A（一次电流4704A），如图2-7所示。

从现场GIS设备结构特点可以看出，152断路器和152CT位于同一气室，且152断路器CT位于靠线路侧，152断路器线路保护和2号主变差动保护的保护范围如图2-8所示。主变差动保护跳开152断路器后，接地故障仍未切除，CT仍有电流，直到8:05:53:228，152间隔对侧站线路保护动作跳开对侧断路器，CT电流为0A，故障才被切除。因此，可以推断故障范围大致位于152断路器与152断路器CT之间，其故障过程为在GIS内部首先发生了A相单相接地故障，继而发生三相接地故障。

图2-7　2号主变差动保护录波

图2-8　线路保护、主变差动保护范围