翟文君,孔令順,張娜娜
河南省電力公司檢修公司,河南濟源 459000
1)誤操作或操作時設備損壞,導致母線故障;
2)母線及連接設備的絕緣子發(fā)生污閃事故,造成母線短路;
3)運行中母線及連接設備絕緣損壞,使母線保護或電源進線保護動作跳閘;
4)線路上發(fā)生故障,線路保護拒動或斷路器拒跳,造成越級跳閘;
5)母線保護誤動作。
1)判斷的依據(jù):保護動作情況及斷路器跳閘情況,儀表指示,對站內(nèi)設備檢查的結果、站內(nèi)有無操作和工作等;
2)判斷方法。母差保護的保護范圍為:各母差電流互感器以內(nèi)的所有設備。因此,母差保護動作使一段母線上的各分路及母聯(lián)斷路器跳閘,一般為母線及連接設備故障;
3)事故影響范圍。500kV 部分主接線為3/2 接線,220kV各線路多為聯(lián)絡線。因此,各種情況下的事故影響范圍判斷、分析如下:
(1)母差保護動作,500kV 各邊斷路器跳閘,500kV 某一段母線失壓,一般不會導致中壓側(220kV 側)、低壓側失壓,并且不會影響站用電;
(2)500kV 線路故障,保護裝置動作,中斷路器跳閘而邊斷路器拒分時,斷路器失靈保護動作使500kV 各邊斷路器跳閘,500kV 任一段母線失壓,一般不會導致中壓側、低壓側失壓,并且不會影響站用電;
(3)500kV 線路故障,保護裝置動作,邊斷路器跳閘而中斷路器拒分時,斷路器失靈保護動作使同串的另一邊斷路器跳閘,影響同串另一條線路的運行。500kV 任一段母線均不會失壓,一般不會導致中壓側、低壓側失壓,并且也不會影響站用電;
(4)500kV 線路故障,保護裝置動作,邊斷路器跳閘而中斷路器拒分時,斷路器失靈保護動作使同串的另一邊斷路器跳閘,影響同串主變壓器的運行,使其他運行主變壓器可能過載。500kV 任一段母線均不會失壓,一般不會導致中壓側失壓,導致低壓側失壓,并且會影響站用電;
(5)主變壓器保護裝置動作,中斷路器跳閘而邊斷路器拒分時,斷路器失靈保護動作使500kV 各邊斷路器跳閘,500kV一段母線失壓,導致低壓側母線失壓,會影響站用電。其他運行主變壓器可能過載;
(6)主變壓器保護裝置動作,邊斷路器跳閘而中斷路器拒分時,斷路器失靈保護動作使同串的另一邊斷路器跳閘,影響同串另一條線路的運行,500kV 任一段母線均不會失壓。主變壓器保護裝置動作導致低壓側母線失壓,會影響站用電,其他運行主變壓器可能過載。
某日15:25,HJ 變電站在進行QHI 回線由檢修轉熱備用的操作,操作至推上50311 隔離開關時,在50311 隔離開關動、靜觸頭即將接觸時,發(fā)出異常聲響,500kV I 母母差保護動作,500kV I 母各邊斷路器跳閘。同時,QHI 回線分相高頻距離保護、光纖電流差動保護有動作信號。
值班人員對50311 隔離開關及500kV I 母所有設備進行檢查,確認沒有影響500kVI 母恢復送電因素后,向網(wǎng)調(diào)值班調(diào)度員匯報。
按網(wǎng)調(diào)調(diào)度員命令,拉開50311 隔離開關,然后用另一串的5051 斷路器對500kV I 母充電后,母線恢復運行。5051 斷路器合上約半分鐘后,500kV I 母母差保護再次動作,5051斷路器三相跳閘。同時HH 線兩套線路保護動作,第五串的中斷路器5052B 相跳閘后重合成功。
500kVI 母母差保護再次動作跳閘,是在合5051 斷路器之后發(fā)生的,判斷5051 斷路器罐體內(nèi)部很可能有故障發(fā)生。
第二天4:20,合上500kV I 母第六串邊斷路器5061 對I母充電正常。4:31,500kV I 母送電結束。
1)母差保護動作情況:兩套母差保護均動作,保護裝置判斷故障類別為I 母B 相接地故障。
2)QHI 回線路保護動作情況
(1)分相高頻距離保護:縱聯(lián)距離保護動作時間為45ms;距離保護I 段保護動作時間為38ms;保護裝置判斷故障類別為B 相故障;
(2)光纖縱差保護裝置:光纖縱差保護動作,保護裝置判斷故障類別為B 相故障。
根據(jù)保護動作情況及錄波報告分析,5032 斷路器未合閘,在操作50311 隔離開關時,500kV I 母母差保護動作,故障電流明顯。
根據(jù)故障錄波圖和保護動作情況分析,保護動作正確。母差保護和線路保護同時動作,判斷故障點應該位于5031 斷路器罐體以內(nèi)的兩組電流互感器之間。因為故障前503l 斷路器在分閘位置,由此可以判斷為5031 斷路器與母線側電流互感器之間故障。如果是5031 罐體內(nèi)部故障,則500kV I 母母差保護和QH I 回線線路保護都屬于正確動作。
500kV I 母母差保護第二次動作,發(fā)生在事故處理的操作中。
1)母差保護動作情況
兩套母差保護均動作,保護裝置判斷故障類別為I 母B 相接地故障。
2)HH 線保護動作情況
(1)第一套保護裝置:工頻變化量阻抗保護動作時間為9ms;B 相出口;電流差動保護動作時間為12ms;B 相出口;距離保護I 段保護動作時間為23ms;B 相出口。故障測距結果:0.09km;
(2)第二套保護裝置:光纖縱差保護動作時間為19ms;保護裝置判斷故障類別為B 相故障;接地距離保護I 段保護動作時間為17ms;B 相出口。故障測距結果:0.2km。
根據(jù)故障錄波圖和保護動作情況分析,保護動作正確。500kV I 母母差保護動作,故障點應該在母差保護范圍之內(nèi)。
母差保護和線路保護同時動作,線路保護裝置故障測距為B 相接地0.09km,證明故障點就在站內(nèi)。判斷故障點應該位于5051 斷路器罐體以內(nèi)的兩組電流互感器之間。如果是5051 罐體內(nèi)部故障,則500kV I 母母差保護和HH 線線路保護都屬于正確動作。
第5 串的中斷路器5052B 相跳閘后重合成功的原因:500kV I 母母差保護動作,該串邊斷路器5051 跳閘以后,已經(jīng)將故障點隔離。據(jù)此分析,故障點應在5051 罐體以內(nèi)的斷路器斷口至母線側電流互感器之間的氣室內(nèi)。
經(jīng)專業(yè)人員現(xiàn)場檢查,在5051 斷路器機構儲氣管對地有放電痕跡,斷路器機構泄壓。初步判斷故障點在斷路器罐體內(nèi)部。
1)對5031 斷路器進行了解體檢查,發(fā)現(xiàn)(B 相)罐體內(nèi)部均壓罩與外殼間發(fā)生擊穿。分析認為,是局部電場畸變,導致均壓罩與外殼間發(fā)生擊穿;
2)對5051(B 相)解體檢查結果顯示:5051 斷路器(B 相)第4 串合閘電阻炸碎,合閘電阻端部均壓罩存在明顯的電弧放電痕跡。
分析認為,5051(B 相)罐體下部殼內(nèi)表面存在異物導致第4 串合閘電阻端部均壓罩對罐體放電。初始由于一串電阻的限流,使得放電(短路)電流在4 000A ~5 000A 間,在不到10ms 的時間內(nèi),造成通串合閘電阻爆炸,從而導致直接對地放電,接地短路電流達到約20kA。
母線失壓故障產(chǎn)生的原因很多,要認真總結分析。變電站值班人員要按照值班規(guī)定對設備進行日常巡視,發(fā)現(xiàn)問題及時解決,對突發(fā)故障,要按應急預案冷靜處理,確保設備安全運行。
[1]李凡青.母線失壓事故分析及處理[J].中小企業(yè)科技,2010(8).