鄭增宇
(云南電網(wǎng)公司昆明供電局,云南 昆明650011)
變電所常見的非跳閘故障主要有系統(tǒng)接地、PT保險熔斷、諧振、斷線等故障。在不直接接地和經(jīng)消弧線圈接地的小電流接地系統(tǒng)中,發(fā)生這四種故障時,中央信號都會發(fā)出“10kV系統(tǒng)接地”光字牌。這是因為在小電流接地系統(tǒng)的母線PT輔助線圈的開口三角接有電壓繼電器,系統(tǒng)三相平衡運行時開口三角電壓近于零。當發(fā)生系統(tǒng)接地、PT高壓保險熔斷、鐵磁諧振、系統(tǒng)斷線時,三相電壓發(fā)生不平衡:當開口三角電壓達到整定值時,電壓繼電器動作,發(fā)接地信號。因此,僅以光字牌還不能斷定故障的性質(zhì),還應(yīng)結(jié)合其他現(xiàn)象來判斷。當有一相或兩相電壓為零,其他兩相或一相為相電壓者為PT高壓保險熔斷:當有一相降低或為零,另兩相超過相電壓而小于等于線電壓者為接地:當有一相降低,兩相升高達到線電壓或三相都超過相電壓且有擺動者為諧振:當有一相升高,另兩相降低時為線路斷線。針對不同故障應(yīng)采取不同處理方法。判斷接地要巡視設(shè)備判斷PT保險熔斷要測取PT二次電壓,以判定是否是高壓或組壓保險熔斷判斷為諧振,就要通過瞬間改變設(shè)備的運行方式來消除諧振,比如用瞬時并列或解列、瞬時拉合空載線路的開關(guān)等方法:如果判斷為線路斷線則立即匯報調(diào)度,及時巡線處理。總之,巡檢設(shè)備對事故性質(zhì)的判斷很重要。
2.1 10kV線路跳閘
線路跳閘后,應(yīng)檢查保護動作情況,檢查故障線路檢查范圍從線路CT至線路出口。若沒有異常再重點檢查跳閘開關(guān),檢查消弧線圈狀況,檢查三相拐臂和開關(guān)位置指示器:如開關(guān)為電磁機構(gòu),還要檢查開關(guān)動力保險接觸是否良好,如為彈簧機構(gòu)要檢查彈簧儲能是否正常,如為液壓機構(gòu)要檢查壓力是否正常。檢查所有項目均無異常方能強送(強送前要檢查保護掉牌是否已復(fù)歸)。有一個較典型案例:某變電所10kV機場線路開關(guān)跳閘,重合閘動作,重合不成功。經(jīng)檢查保護動作情況,發(fā)現(xiàn)
10kV機場線零序l段保護動作,值班人員在檢查設(shè)備時只是檢查了開關(guān)的油色、油位,發(fā)現(xiàn)開關(guān)B相變黑,但值班人員沒有查看開關(guān)動力保險(開關(guān)為電磁機構(gòu)),又在沒有復(fù)歸保護掉牌的情況下對線路進行強送電。由于開關(guān)動力保險一相熔斷,強送電時又沒有檢查表計,當開關(guān)合閘時警鈴、警報響,綠燈閃光。檢查保護為10kV機場線零序段保護動作(上一次動作未復(fù)歸),值班人員誤判斷為線路故障,向調(diào)度匯報為強送不成功:而實際為瞬時故障,原因是10kV機場線156號桿B相絕緣子串上有鳥糞,造成第一片、第七片絕緣子表面閃落。調(diào)度按線路永久故障處理,派人巡線,結(jié)果造成2個變電所停電達4h。
2.2 主變低壓側(cè)開關(guān)跳閘
主變低壓開關(guān)跳閘有三種情況:母線故障、越級跳閘(保護拒動和開關(guān)拒動)、開關(guān)誤動。具體是哪一種情況要通過對二次側(cè)和一次設(shè)備檢查來分析判斷。當主變(一般為三卷變)低壓側(cè)過流保護動作,可通過檢查保護動作情況和對所內(nèi)設(shè)備的檢查進行初步的判斷。檢查保護時,不僅要檢查主變的保護還要檢查線路的保護。
2.2.1 只有主變低壓側(cè)過流保護動作
首先,應(yīng)排除主變低壓側(cè)開關(guān)誤動和線路故障開關(guān)拒動這兩種故障。那么,到底是母線故障還是線路故障因保護拒動而越級,是要通過對設(shè)備的檢查進行判斷。檢查二次設(shè)備時,重點檢查所有設(shè)備的保護壓板是否有漏投的;檢查線路開關(guān)操作直流保險是否有熔斷的。檢查一次設(shè)備,重點檢查所內(nèi)的主變低壓側(cè)過流保護區(qū),即從主變低壓側(cè)主CT至母線,至所有母線連接的設(shè)備,再至線路出口。
2.2.2 主變低壓側(cè)過流保護動作同時伴有線路保護動作
主變保護和線路保護同時動作,線路開關(guān)又沒有跳閘,通常斷定是線路故障。因此,在巡視設(shè)備時,除對故障線路CT至線路出口重點檢查外,還要對線路進行檢查。只有確認主變低壓側(cè)CT至線路CT無異常,方可判斷為線路故障開關(guān)拒動。開關(guān)拒動故障的處理較為簡單,隔故障點拉開拒動開關(guān)的兩側(cè)刀閘,恢復(fù)其他設(shè)備送電,最后用旁路開關(guān)代送即可。
2.2.3 沒有保護掉牌
若開關(guān)跳閘沒有保護掉牌,須檢查設(shè)備故障是因保護動作而沒發(fā)信號,還是因直流發(fā)生兩點接地使開關(guān)跳閘,或者是開關(guān)自由脫扣。
2.3 主變?nèi)齻?cè)開關(guān)跳閘
變?nèi)齻?cè)開關(guān)跳閘原因:①主變內(nèi)部故障:②主變差動區(qū)故障:③主變低壓側(cè)母線故障因故障側(cè)主開關(guān)拒動或低壓側(cè)過流保護拒動而造成越級:④主變低壓側(cè)母線所連接線路發(fā)生故障,因本線路保護拒動或是保護動作而開關(guān)拒動,同時主變低壓側(cè)過流保護拒動或是主開關(guān)拒動造成二級越級。具體故障原因應(yīng)通過對保護掉牌和一次設(shè)備進行檢查來分析判斷。
2.3.1 瓦斯保護動作。如果瓦斯保護動作,可以斷定是變壓器內(nèi)部發(fā)生故障或二次回路故障,重點檢查變壓器本身有無著火、變形;檢查壓力釋放閥是否動作、噴油;檢查呼吸器是否噴油;檢查二次回路有無短路、接地等。
2.3.2 差動保護動作。如果是差動保護動作,一次設(shè)備的檢查范圍為主變?nèi)齻?cè)主CT間(差動區(qū)),包括主變壓器。差動保護能反映主變內(nèi)部線圈匝間、相間短路(如果是內(nèi)部故障,還常伴有輕瓦斯或重瓦斯保護動作),因此,當差動保護動作后,應(yīng)對主變做細致檢查,包括油色、油位、瓦斯繼電器、套管等。如果瓦斯繼電器內(nèi)有氣體還要取氣,根據(jù)氣體的顏色及可燃性判斷故障性質(zhì):如果檢查結(jié)果是主變和差動區(qū)都無異常,可以判斷為保護誤動。
2.3.3 主變高壓側(cè)復(fù)合電壓閉鎖過流保護動作這點分析很復(fù)雜,因這與主變低壓側(cè)保護配置有直接關(guān)系,也與變壓器運行方式相關(guān)。一般來說,保護配置有兩種情況:一是主變低壓側(cè)配有獨立的過流保護(三卷變);二是主變低壓側(cè)和高壓側(cè)共用一套保護(兩卷變)。下面以雙臺11OkV主變的11OkV、35kV側(cè)并列運行,10kV分列運行,主變110kV、35kV、10kV側(cè)都有獨立的復(fù)合電壓閉鎖過流保護的系統(tǒng)來分析。當某一臺主變?nèi)齻?cè)(110kV、35kV、10kV)發(fā)生跳閘,檢查保護動作情況,假設(shè)下列幾種情況。
①主變110kV側(cè)復(fù)合電壓閉鎖過流保護動作,其它保護均沒動作。此時,要對主變的二次設(shè)備進行全面的檢查,檢查主變差動、重瓦斯保護壓板、10kV過流保護壓板是否漏投,檢查主變10kV,開關(guān)操作直流是否良好。一般情況下,主變110kV復(fù)合電壓閉鎖過流保護動作有如下原因:a.主變內(nèi)部或差動區(qū)故障,瓦斯、差動保護拒動:b.10kV一段母線故障,主變10kV側(cè)過流保護拒動越級至主變:c.10kV線路故障,線路保護拒動、主變10kV過流保護拒動越級至主變??梢耘懦氖?5kV母線故障(并列運行如果因保護拒動越級則兩主變都跳閘)。分析保護動作原因后,有針對性的巡視檢查設(shè)備,范圍是主變110kV主CT至10kV一段母線至一段母線所連接各線路出口,即主變110kV側(cè)過流保護的所有保護都應(yīng)檢查。
②主變110kV側(cè)復(fù)合電壓閉銷過流保護動作,同時主變10kV過流保護動作。主變10kV側(cè)過流保護動作而10kV側(cè)開關(guān)沒有跳閘,可判斷為10kV一段母線故障開關(guān)拒動或線路故障保護拒動越級,又因主變10kV主開關(guān)拒動而越級至主變110kV。此種現(xiàn)象的一次設(shè)備備重點檢查范圍為主變10kV主CT至10kV一段母線,至一段母線所連接各線路出口。二次設(shè)備重點檢查10kV一段母線連接各線路的保護壓板是否有漏投或接觸不良,檢查是否有控制回路斷線而造成保護拒動。
③主變110kV復(fù)合電壓閉鎖過流保護動作,同時伴有線路速斷保護動作或速斷、過流均動作。這可以判斷為線路故障,保護動作,故障線路開關(guān)拒動越級至主變10kV側(cè),同時因主變10kV過流保護拒動而越級至主變110kV。此現(xiàn)象使得故障檢查范圍縮小。對于一次設(shè)備,重點檢查發(fā)生保護動作線路CT至線路出口;對于二次設(shè)備,重點檢查主變10kV過流保護壓板是否漏投或接觸不良,或開關(guān)直流保險熔斷、接觸不良。
變電所一旦發(fā)生故障,運行值班人員應(yīng)盡快做出正確的判斷,判斷出發(fā)生故障的設(shè)備、故障的范圍以及故障產(chǎn)生的原因,同時及早匯報現(xiàn)場情況,按照調(diào)度命令進行處理。而要正確實施這一過程,離不開對電氣設(shè)備故障的巡視檢查。
[1]許豐博.防止變電運行事故的對策[J].電力安全技術(shù),2005(8).