变电所母联备自投装置作为变电所保护装置的一环，对于发生电源单路故障时，备用电源的转换及负载的持续运行至关重要，一旦运行中出现误动或拒动，就会对变电所的安全运行造成影响。特别对于数据中心配属变电所，备自投装置误动或拒动会导致服务器闪停或宕机，造成网络业务中断、数据丢失，因此加强对数据中心配属变电所继电保护装置的定期检查和维护，及时分析和消除导致故障的因素，是保证数据中心业务连续性的有效措施之一。
１ 事件概括
某日，中国SY数据中心配属35kV变电所10kV母联备自投装置动作，10kVⅡ段进线柜断开（M213）,10kV母联闭合，10kV运行方式由双路母线分列运行变为单路母线并列运行，事故导致数据中心变电所#1主变甩负荷，但未造成服务器宕机和设备受损。当日查阅后台监控，无任何保护动作报文信息和事故告警记录。根据视频监控记录，35kV配电柜及主变等其他设备状态正常，未出现异常现象。现场记录和视频监控显示，故障前变电所内无任何操作和检修工作，场地内无任何人员。
２ 变电所备自投及保护装置状况
数据中心所属变电所为35kV电压等级标准变电所（一次系统如图１所示），两路专用进线引自上级110kV变电所，全线为电缆敷设；35kV段、10kV段均为单母线分列运行方式，10kV高压柜采用安徽鑫龙KYN28A-12，断路器采用施耐德断路器，继电保护装置采用SEL-751，备自投保护策略为“跳进线，合母联”，10kV备自投动作条件为主变低压侧无压或无流。
３ 故障的检查过程及原因分析
3.1 可能引起备自投动作的原因分析
事故调查小组调取当地供电部门上级110kV变电所运行记录和误动作备自投设备的录波数据，对事故可能原因进行分析。综合考虑各种信息，原因可能有以下几点：
上端电源电压发生瞬时波动；
主变或主变出线故障；
电气二次回路故障；
备自投装置异常引起误动。
3.2 上端电源电压瞬时波动
联系当地供电部门了解到，上级110kV变电所当日无操作、检修和停送电等工作；110kV主进线相邻出线及相邻变电所并未发生故障；上级110kV变电所故障录波及电压检测装置并未出现异常记录；调阅中心所属数据变电所2条35kV线路当日电压波形图，电压无异常波动；110kV变电所整体电压均在合格范围内。综上所述，排除上端电源电压瞬时波动导致数据中心变电所发生备自投误动作的可能。
3.3 主变或其出线故障
事故小组调取故障发生时主变保护的录波数据进行分析，未发现主变运行有异常情况，电压、电流数据正常；现场检查主变出线电缆等，无明显损伤现象；事后对主变进行空载试送，试送结果正常；主变空载运行时，未出现明显异常。由此可排除主变或其出线故障的可能。
3.4 电气二次回路故障
数据中心所属变电所10kV备自投装置动作判断逻辑为主变低压侧柜(M214)失压或失流时断开主变低压侧柜（M214）和10kVⅡ段进线柜（M213）断路器。同时，由于10kV母联配置有备自投功能，为防止10kV备自投越级动作，10kV备自投逻辑设定主变低压侧（Ｍ214）断路器在合闸位时闭锁10kV备自投。正常情况下，10kV上端部分发生失电故障时，10kV备自投动作，断开主变电压侧柜（Ｍ214），合10kV母联；实际故障误动作后，现场检查发现，主变低压侧柜（Ｍ214）断路器在合闸位，并未动作，仅10kVⅡ段进线柜（Ｍ213）断路器在分位，10kV备自投应处于闭锁状态，不应启动。根据预设动作逻辑和现场实际动作情况分析，考虑电气二次回路出现故障，对主变低压侧柜（Ｍ214）和10kVⅡ段进线柜（Ｍ213）进行开柜检查，发现主变低压侧柜（Ｍ214）内端子排处备自投闭锁信号连线改接至旁边的备用柜，而备用柜长期处于分闸冷备用状态，无法实现主变低压侧柜（Ｍ214）闭锁10kV 备自投功能，因此认为此原因是导致备自投装置误动作的主要原因之一。
3.5 备自投装置引起的误动
备自投装置启动判据为失压或失流，由于现场未发生断线情况，电流未中断，因此考虑发生失压情况导致备自投装置启动。根据前期继电保护定值单的设定，主变低压侧失压判据为二次相电压的90％，即相电压为90Ｖ，并保持3s，由PT变比换算得一次系统线电压失压限值为5.196kV，当低于此值且维持3s以上时，系统即认为发生失压故障，此时启动备自投装置。调阅主变低压侧柜（Ｍ214）保护装置故障录波向量图（如图2、图3所示）数据，事件发生时主变低压侧ＡＢＣ三相电压分别为6.83、6.82、5.18kV。其中Ｃ相相电压幅值为5.18kV，低于主变低压侧失压定值（5.196kV），触发其失压判据；由于装置本体故障录波装置不完善，因此未能完整记录Ｃ相电压低于整定值运行时长，但通过录波波形图可看出，Ｃ相相电压低于整定值运行时长超过５个周波以上。由此分析认为，主变低压侧柜（Ｍ214）Ｃ相低于失压整定值长时间运行，导致备自投装置误判系统已发生失压现象，是造成此次事故的主要原因。
综上所述，在本次事故中，主变低压侧柜（Ｍ214）三相负载不平衡，导致Ｃ相电压长时间低于其失压整定值运行，备自投系统误判断系统发生失压事故，从而启动备自投动作逻辑，加之原本应起到闭锁作用的备自投闭锁信号接线错误地连接至旁边的备用柜处，最终导致在未发生单路失电的情况下备自投装置动作。事故原因有二：
一是失压判定整定值设置不合理，通常情况下继电保护失压判据设定为PT二次相电压的70％，即70Ｖ，折算到一次线电压定值为4.041kV，而实际整定值为90V，折算到一次线电压为5.196kV，且延时3ｓ启动，由于数据中心运行三相负荷出现不平衡情况较多，因此易导致失压状态的误判；
二是设备安装调试过程中误接线，且综保试验中未发现该错误，最终导致本次事故的发生。
备自投装置是继电保护装置中重要的一环，直接关系到数据中心所属变电所的安全性和稳定性。通过对本次备自投装置误动作事故的分析和思考，针对此类型事故，相关人员应加强对二次系统和继电保护知识的学习，增强本身人员队伍的理论储备和素质，重视日常巡查和年度试验，补齐短板，提高数据中心运维水平和运维能力。
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