趙玉成
(國網(wǎng)浙江省電力公司嘉興供電公司,浙江 嘉興314000)
為提高供電可靠性,地區(qū)電網(wǎng)35kV系統(tǒng)采用小電流接地方式,電壓異常是調(diào)控人員經(jīng)常遇到的問題,表征運行系統(tǒng)中有設(shè)備出現(xiàn)了異常,如線路接地、壓變高壓熔絲熔斷等。在單相接地時,另外兩相對地電壓升高為線電壓,若長時間不能消除接地,將會危及電網(wǎng)的安全運行;三相電壓不平衡可能會使保護或自動裝置發(fā)生誤判斷,使保護誤動,切除一次設(shè)備,造成供電可靠性降低。
地區(qū)電網(wǎng)35kV系統(tǒng)通常由1個220kV變電所加幾個35kV變電所組成,其典型接線如圖1所示。
圖1 典型地區(qū)電網(wǎng)$&45系統(tǒng)
由于判斷電壓是否異常,都是通過壓變二次測量值得出結(jié)論,所以從一次電源端到壓變二次測控裝置,任何一個設(shè)備有故障都可能導(dǎo)致出現(xiàn)電壓異?,F(xiàn)象。從圖1中可以看出,此35kV系統(tǒng)中220kV變主變低壓側(cè)為電源端,通過主變引線、母線、線路等設(shè)備連接到每個變電所35kV母線壓變上,再通過壓變二次測量裝置提供系統(tǒng)的三相電壓值,從220kV變主變低壓側(cè)到壓變二次測量裝置之間任何設(shè)備出現(xiàn)故障,都可能引起三相電壓的異常。此外,當(dāng)系統(tǒng)運行狀態(tài)發(fā)生變化時,如果出現(xiàn)電壓異常,也可能是由于系統(tǒng)電氣參數(shù)改變觸發(fā)諧振造成的。據(jù)此常見的設(shè)備故障可以分為5類,如表1所示。
將故障設(shè)備退出系統(tǒng)運行即可恢復(fù)三相電壓正常,而每個設(shè)備是否異常最終還是要通過壓變進行判斷,所以壓變本身是否正常對于處理電壓異?,F(xiàn)象非常重要。而判斷壓變本身是否正常也必須通過壓變二次測量值來判斷,這就需要從電壓端到壓變二次側(cè)至少有一條路徑上的設(shè)備是正常運行的。
表1 設(shè)備故障分類
通過了解同一變電所35kV母線并列運行時另一段母線電壓是否異常及同一35kV系統(tǒng)的其他變電所電壓情況可以判斷出是否壓變故障。如同一35kV系統(tǒng)電壓正常則可判定為壓變故障,如判定為母線設(shè)備及線路故障并不能排除壓變同時發(fā)生故障的可能性。
先換一下低壓熔絲,觀察電壓是否正常。如仍異常,可以將母線壓變改檢修,更換高壓熔絲。換高壓熔絲后,電壓仍異常,則判定為二次回路異常。
通過改變運行方式,通常是采取將電網(wǎng)解列即拉開35kV母分開關(guān),將母線分段處理,這時可以排除諧振,檢查低壓熔絲是否完好,再根據(jù)兩段母線的電壓情況,容易區(qū)分有無單相接地,哪段母線接地,并按單相接地處理方法消除。
2.3.1 線路接地的處理
(1)分割電網(wǎng)。
(2)??蛰d線路和電容器、電抗器組。
(3)對多電源線路,應(yīng)采取轉(zhuǎn)移負(fù)荷,改變供電方式來尋找接地故障點。
(4)通過試?yán)姆绞竭M行故障點查找,當(dāng)拉開某條線路斷路器時接地現(xiàn)象消失,便可判斷它為故障線路。
(5)當(dāng)逐條進行接地查找后仍未找到故障線路,接地現(xiàn)象未消失,可考慮是兩條線路同相接地,則逐條拉開線路,在拉開每條線路時注意觀察三相電壓的變化,在全部拉開出線開關(guān)后,若電壓恢復(fù)正常,可通過逐條試送的方式查找具體故障線路。
2.3.2 母線接地的處理
當(dāng)線路均拉開而電壓仍舊異常時,則將母線停役,用外來電源對母線進行送電,借助其他正常壓變判斷母線是否有故障。
如上述方法還不能使電壓恢復(fù)正常,則將壓變停役,更換高壓熔絲,如電壓仍異常,則判定為二次回路異常。電壓異常處理流程如圖2所示。
圖2 電壓異常處理流程
造成電壓異常的原因還可能是多種因素結(jié)合在一起而導(dǎo)致的,如壓變高壓熔絲熔斷的同時發(fā)生線路單相接地等,但也可按上述思路查找。如仍無法弄清異常原因,則將異常部分退出運行,交給檢修人員處理。
以圖1為例,正常運行方式為:220kV變2臺主變并列運行;電廠通過1線、2線雙線并網(wǎng);35kV變通過4線供電,3線為備用電源;用戶變通過5線供電;所用變、壓變、避雷器均運行。在35kV變翻電及電廠并網(wǎng)方式調(diào)整等一次設(shè)備運行方式改變時,相關(guān)保護及自動裝置的調(diào)整操作在本文中不涉及,均根據(jù)現(xiàn)場實際操作,最終電容器的投切根據(jù)電網(wǎng)電壓實際情況調(diào)整。
圖中A~G處為實際運行中常見的故障,以G處單相接地故障為例,處理如下:
220kV變35kVⅠ、Ⅱ段母線電壓異常,有接地信號,經(jīng)查35kV變35kV電壓異常,有接地信號,可初步判定為母線及線路故障。
(1)電廠改由1線(2線)并網(wǎng),2線(1線)改為熱備用。
(2)220kV變35kV母分由運行改為熱備用(220kV變35kVⅡ段母線電壓恢復(fù)正常,說明Ⅰ段母線接地),電容器Ⅰ改熱備用。
(3)檢查220kV變35kVⅠ段壓變低壓熔絲正常。
(4)220kV變3線由運行改為熱備用(220kV變35kVⅠ段母線電壓仍舊異常)。
(5)電廠改由2線并網(wǎng),1線改為熱備用。
(6)220kV變1線由運行改為熱備用(當(dāng)電廠通過2線并網(wǎng)時,不需要執(zhí)行第5步,220kV變35kVⅠ段母線電壓仍舊異常)。
(7)所用變1停役(220kV變35kVⅠ段母線電壓仍舊異常)。
(8)220kV變!1主變35kV開關(guān)由運行改為熱備用。
(9)拉開壓變避雷器Ⅰ閘刀(220kV變35kVⅠ段母線已停役)。
(10)220kV變35kV母分由熱備用改為運行(220kV變35kVⅠ段母線電壓正常,說明220kV變35kVⅠ段母線正常)。
(11)220kV變35kV母分由運行改為熱備用。
(12)檢查220kV變35kVⅠ段壓變無異常。
(13)合上壓變避雷器Ⅰ閘刀。
(14)220kV變35kV母分由熱備用改為運行(220kV變35kVⅠ段母線電壓正常,說明220kV變35kVⅠ段母線壓變避雷器正常)。
(15)220kV變35kV母分由運行改為熱備用。
(16)220kV變!1主變35kV開關(guān)由熱備用改為運行(220kV變35kVⅠ段母線電壓異常,說明220kV變!1主變與!1主變35kV開關(guān)間接地)。
(17)220kV變!1主變35kV開關(guān)由運行改為冷備用。
(18)220kV變35kV母分由熱備用改為運行。
(19)220kV變3線恢復(fù)運行、所用變1復(fù)役。
(20)電廠恢復(fù)雙線并網(wǎng)。
(21)220kV變!1主變停役。
在運行中還出現(xiàn)過高壓熔絲熔斷與線路單相接地同時發(fā)生及2條線路同名相單相接地的情況。
對第一種情況,以3線C處單相接地合并220kV變35kVⅡ段母線壓變高壓熔絲熔斷的故障為例,處理如下:
220kV變35kVⅠ、Ⅱ段母線電壓異常,有接地信號。經(jīng)查35kV變35kV電壓異常,有接地信號,可初步判定為母線及線路故障。
(1)電廠改由1線(2線)并網(wǎng),2線(1線)改為熱備用。
(2)220kV變35kV母分由運行改為熱備用(35kV變電壓恢復(fù)正常,220kV變35kVⅠ段母線電壓顯示接地,Ⅱ段顯示高壓熔絲熔斷)。
(3)檢查220kV變35kVⅠ、Ⅱ段壓變低壓熔絲正常。
(4)220kV變電容器Ⅰ改熱備用。
(5)220kV變3線由運行改為熱備用(220kV變35kVⅠ段母線電壓恢復(fù)正常,說明3線接地)。
(6)220kV變35kV母分改運行。
(7)220kV變35kVⅡ段母線壓變改檢修,更換高壓熔絲。
(8)220kV變35kVⅡ段母線壓變改運行(220kV變35kVⅡ段母線電壓恢復(fù)正常)。
(9)電廠恢復(fù)雙線并網(wǎng)。
35kV電壓異常是地區(qū)電網(wǎng)常見問題,本文歸納了35kV系統(tǒng)出現(xiàn)電壓異常的原因及分類,提出了能準(zhǔn)確有效判斷、查找處理電壓異常的方法,并給出了具體處理的流程圖,最后通過舉例分析了常見電壓異常的處理過程,并對壓變和線路同時發(fā)生故障的特殊情況進行了分析和說明,對提高調(diào)控員處理35kV電壓異常的水平有一定指導(dǎo)作用。
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