一、运行方式

某220kV 变电站正常运行方式为220kVⅠ、Ⅱ段母线并列运行，110kVⅠ、Ⅱ段母线并列运行，1、2 号主变压器并列运行，1 号主变压器中性点接地，零序保护投入，2 号主变压器中性点不接地，间隙保护投入。

二、事故经过

（1）事故现象。7 月18 日10 时18 分，该220kV 变电站事故、预告报警声响，110kV 111 断路器线路接地距离Ⅱ段、零序Ⅱ段保护动作，111 断路器跳闸，同时保护室、设备区声光并发，之后220kV 223 断路器线路距离Ⅲ段保护动作，223 断路器跳闸，紧接着221 断路器纵联差动保护在故障时向对侧发出远跳信号，造成221 断路器和对侧断路器跳闸，220、110kV 故障录波器启动，故障相为A 相，保护测距为4.65km，并且1 号站用变压器二次自动空气开关跳闸，站用变压器互投装置动作不成功，2 号站用变压器二次自动空气开关合上后又跳闸，站用变压器失压。

（2）设备检查情况。运行人员立即恢复事故、预告信号，记录时间，汇报调度值班员跳闸的断路器及保护动作情况，并汇报变电运行工区领导，立即到事故现场检查设备：

1）检查跳闸的111、221 断路器及223 断路器未见异常现象。

2）1 号主变压器110kV 和220kV 中性点接地开关电动操动机构箱门打开，箱内加热驱潮器、接触器、转换开关以及交直流二次接线部分烧损，且220kV侧中性点接地开关电动操动机构箱内较110kV 侧损坏严重。1 号主变压器端子箱220、110kV 中性点接地开关操动机构电机电源自动空气开关损坏。

3）1 号主变压器测控柜后门有严重的放电烧伤痕迹，柜内1 号主变压器高压侧201 断路器、中压侧101 断路器测控装置二次接线及部分插件烧损。1 号主变压器保护A 柜高压侧断路器电压切换插件损坏。220kV 母差保护装置电源入口处过电压避雷器损坏。

4）220kVⅠ段母线电压互感器二次侧自动空气开关跳开，致使220kVⅠ段母线电压回路失电。220kV 两套母差保护电源自动空气开关跳开，1 号主变压器保护A 柜电源自动空气开关跳开，1 号主变压器保护B 柜主、后备保护电源自动空气开关跳开，1 号主变压器高压侧201 断路器测控柜遥信自动空气开关跳开。

5）继电保护专业技术人员对220kV 221、223 断路器所配光纤纵联距离、光纤纵联差动、断路器保护及220kV 母差保护进行检查，装置特性均正常。

6）变电站站用变压器备用电源自投装置为无时限动作（时间为ms 级）。

三、事故原因分析及暴露出的问题

（1）经线路人员对110kV 111 断路器线路查线，发现110kV 111 断路器线路距变电站4.35km 处发生A 相接地短路故障，111 断路器线路接地距离Ⅱ段和零序Ⅱ段保护动作正确，111 断路器跳闸正确（111 断路器重合闸未投）。

（2）由于220kVⅠ段母线电压互感器电压回路自动空气开关跳开，使220kVⅠ段母线电压回路失压，导致223 断路器距离Ⅲ段发生误判断出口跳闸，跳开223 断路器。

（3）检查221 断路器保护动作情况发现，该断路器无任何保护动作信息，依据保护动作记录显示，发出远跳信号和跳本侧断路器的原因为操作箱中的永跳继电器受外部干扰导致误动作，在故障时向对侧发出远跳信号，造成本侧和对侧断路器跳闸。

（4）故障后高压试验人员对该变电站1 号主变压器接地网进行检查，发现1 号主变压器220、110kV 中性点接地引下线与主地网断开，使1 号主变压器处于中性点不接地状态，1 号主变压器中性点与接地网之间的接地电阻由原来的小于0.5Ω 升高很多，经现场检查分析，1 号主变压器中性点接地引下线与主接地网断开的主要原因是盐碱地的腐蚀造成接地引下线断裂，使1 号主变压器处于中性点不接地状态。

（5）经过以上详细全面的检查分析，111 断路器线路发生接地故障是事故发生的诱因，而1 号主变压器220、110kV 侧中性点接地网与主接地网断开是发生站内二次设备烧毁及220kV 保护误动作事故的直接原因。由于1 号主变压器220、110kV 侧中性点与主接地网断开，处于不接地状态，111 断路器线路发生A 相接地短路故障，导致1 号主变压器220kV 与110kV 侧中性点电压位移升高产生反击，首先对1 号主变压器中性点接地开关电动操动机构箱内的二次设备放电，并引起电弧，烧损箱内交直流二次接线及元器件（加热驱潮器、照明灯具、接触器、转换开关、限位开关、二次线及操作箱电压切换插件、避雷器和自动空气开关等设备）。随后高电压通过机构箱内交直流回路进入站内直流二次回路和站用电交流系统，造成1 号主变压器端子箱内电机电源自动空气开关损坏，1 号主变压器测控柜内高、中压侧断路器测控装置部分插件损坏，1 号主变压器保护A 柜电压切换插件损坏。

（6）高电压进入直流二次回路，是造成220kV 母差保护电源自动空气开关、1 号主变压器保护A 柜保护电源自动空气开关、1 号主变压器保护B柜主后备保护电源自动空气开关、1 号主变压器高压侧断路器测控柜遥信自动空气开关跳开的直接原因，并烧毁220kV 母差保护装置电源入口处过电压避雷器。

（7）高电压进入站用电交流系统，1 号站用变压器自动空气开关跳闸，站用变压器备用电源自投装置动作投入2 号站用变压器后，因高电压未能散尽（据录波图显示111 断路器动作时间为319ms，加上自动空气开关跳闸时间，故障

大约持续365ms，而站用变压器备用电源自投装置动作时间为ms 级，故判断2

号站用变压器投入后高电压仍未消失，造成2 号站用变压器投入后跳闸，使站

用电失电。

（8）该站主变压器电动隔离开关操动机构箱安装在主变压器中性点接地引

下线附近，机构箱的外壳与接地引下线连接，箱内的交、直流电缆与站用交、直流系统相互连接。当主变压器中性点电位偏移后，机构箱外壳电位也升高，在高电位作用下，造成箱内设备绝缘击穿，产生的气体将箱门冲开；同时高电压通过电缆进入主控室，导致保护误动、装置严重烧损，站用变压器跳闸，以及直流控制自动空气开关、电压互感器二次自动空气开关跳开等严重后果。

（9）该变电站1 号主变压器中性点接地网开断，存在严重的安全隐患，暴露出接地网管理工作存在漏洞，没能及时地做好隐患排查工作，导致在110kV线路发生接地故障时1 号主变压器中性点位移电压升高引发变电站二次设备烧损、保护装置误动的扩大性事故。

四、防范措施

（1）针对变电站接地网设计是按老规程设计，规格低，施工质量差，加之自然环境恶劣等问题，尽快完成整改方案，对该站接地网彻底整改，增加接地主带，完善各设备区之间连接，规范设备引下线的焊接。

（2）应严格按照规程规定，定期测试接地网的接地电阻，做好接地网的管理工作，积极采用新技术对接地网进行定期探测，及时发现隐患，确保变电站设备安全可靠运行。

（3）加强变电站接地系统的施工管理工作，接地网的主要部分要全部更换或完善，避免小部分处理后看上去合格，而掩盖有严重问题的部分，并通过大修建立接地网图纸和照片一致的档案。

（4）根据规程规定“运用中星形接线设备的中性点必须视为带电设备”，此处装设的电动隔离开关控制箱接地，不能焊接在变压器中性点接地引下线上，应当有独立的接地，且应远离中性点与地网的接地点。

（5）应将电动隔离开关控制操作箱与变压器中性点接地引下线保持一定的距离，防止因变压器中性点过电压对控制箱产生直接或感应过电压。

（6）运行人员操作中性点接地开关时，必须戴绝缘手套和穿绝缘靴。在易发生线路单相接地的气候条件下，操作主变压器中性点接地开关时，应迈小步进入。感应身体有麻电感，应立即两脚并拢，用跳跃的方式快速离开。

（7）在中性点接地引下线并联一电压互感器，实现在线监察，若电压发生变化，说明有可能出现接地引下线与接地网断开的现象。