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        110kV主變跳閘情況分析

        2014-08-30 22:56:56黨超鋒郭藝偉
        科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2014年27期
        關(guān)鍵詞:主變情況線路

        黨超鋒 郭藝偉

        摘 要:110kV線路缺陷和安全隱患的出現(xiàn)對供電質(zhì)量會產(chǎn)生很大影響,因此,要進行認(rèn)真排查和整改,避免因線路故障導(dǎo)致主變事件發(fā)生。文章對110kV主變跳閘情況產(chǎn)生的原因進行了分析,希望在以后的工作中防止此類故障發(fā)生。

        關(guān)鍵詞:110kV主變跳閘;情況;原因分析

        1 事件概況

        2013年7月4日早,雷雨天氣,響雷不斷。07時52分110千伏正村變電站正#1主變本體重瓦斯保護動作,主變?nèi)齻?cè)跳閘,所帶正10千伏西母I段失壓,09時05分,合上正10開關(guān),恢復(fù)正10千伏西母供電。

        正村變停電前負(fù)荷33606KW,停電后負(fù)荷26402KW,減少負(fù)荷7200KW,損失電量4000KWH。

        事件發(fā)生后,當(dāng)日市公司出具的正#1主變絕緣油色譜分析報告認(rèn)為故障性質(zhì)為“電弧放電兼過熱”。

        2 設(shè)備基本情況

        2.1 正#1主變基本情況

        正#1主變自97年投運以來,2011年4月曾大修過,未發(fā)現(xiàn)明顯異常,試驗合格。2012年至今因10kV線路故障沖擊而#1主變跳閘有4次(不含此次跳閘),2013年5月,絕緣油試驗合格。該主變近3年來,一直重載,110kV李村變投運后,系統(tǒng)方式優(yōu)化,情況有所好轉(zhuǎn),但隨著負(fù)荷增長,在今年7月1日載容比在正常運行方式下為84%。故障前載容比為42%。

        2.2 事件前后運行方式和二次保護投入情況

        事件前方式:正#1、#2主變運行,110千伏1、2萬正線并列運行送電至正110千伏西母,正110千伏母線并列運行、35千伏母線并列運行,正10千伏母線分列運行。

        正#1主變保護定值

        處理后方式:正#2主變運行,正#1主變停運,110千伏1、2萬正線并列運行送電至正110千伏西母,正110千伏母線并列運行、35千伏母線并列運行、正10千伏母線并列運行。

        2.3 避雷器配置和校驗情況

        根據(jù)以上避雷器信息,避雷器配置符合站內(nèi)各等級設(shè)備要求。2011年4月,以上避雷器、全站主設(shè)備及接地網(wǎng)電阻測試均合格。

        3 事件經(jīng)過

        3.1 綜自信號記錄

        07時52分,值班人員看到變電站圍墻外有雷電,同時發(fā)現(xiàn)正#1主變跳閘。查看綜自后臺,保護動作過程如下:

        07:52:54 916ms 10kV正王線保護啟動,52:55 946ms 10kV正王1電流III動作,開關(guān)分。52:57 563ms 正王1開關(guān)重合閘動作成功。其中07:52:54 923ms至 934ms 正1主變?nèi)齻?cè)后備保護啟動。

        07:52:57 606ms 正1主變差動保護啟動,52:58 185ms 正1主變本體重瓦斯動作,242ms正111開關(guān)分、248ms正101開關(guān)分、291ms正351開關(guān)分。

        3.2 檢查站內(nèi)一、二次設(shè)備和站外設(shè)備情況

        站內(nèi)檢查情況:故障發(fā)生后,經(jīng)巡視發(fā)現(xiàn)站內(nèi)設(shè)備無異常,站內(nèi)設(shè)備只有“正111、正351、正101”三個開關(guān)跳閘。主變外觀無異常,經(jīng)油化驗后,結(jié)果表明“主變內(nèi)部發(fā)生電弧放電兼過熱的故障”。正王1開關(guān)在合位,開關(guān)柜及所屬設(shè)備無異常。因正10故障前在分位,正101跳閘(帶10kV西母),當(dāng)時站上所帶10kV線路停電情況為:正10kV西母出線線路5條全停(I正城、正鈺、正王、I正澗、正街)。

        110kV及35kV母線PT、1#主變避雷器計數(shù)器無動作。

        站內(nèi)二次設(shè)備檢查情況:檢查保護裝置綜自后臺事件記錄,正王1開關(guān)電流III段動作,開關(guān)跳閘,重合閘成功;正1#主變重瓦斯動作,三側(cè)跳閘。其他保護裝置無動作情況。

        站外設(shè)備情況:站外10kV西母所帶正王線(專線用戶)出線,發(fā)生1#、4#二處斷線、8#桿一處中邊兩相瓷瓶半幅破碎,值班人員目擊該出線遭到雷擊。

        3.3 故障隔離和恢復(fù)負(fù)荷情況

        故障隔離情況:08:46將正#1主變停止運行解除備用做安全措施,正#1主變做試驗。

        恢復(fù)負(fù)荷情況:09:15正10kV西母所有負(fù)荷除正王外全部恢復(fù)運行。

        4 原因分析

        正王線保護動作情況分析:正王線遭到雷擊,三相短路,正王線、故障電流(以下均為一次值)實際最大為8748A,故障電流且因雷擊電流消失而逐漸減小,因正王線CT變比75/5較?。ㄘ?fù)荷小),產(chǎn)生磁飽和,反映最大故障電流為862A,因而根據(jù)正王線定值,不滿足速斷定值1500A,滿足過流定值90A,1S,正王1開關(guān)保護延時1s正確動作分。后經(jīng)正王線1.5S重合閘延時,正王1開關(guān)重合閘成功。

        主變動作情況分析:正王1重合閘43ms后,再次出現(xiàn)故障電流最大值為低壓側(cè)24000A(8倍額定)、中壓側(cè)2308A(4.9倍額定)、高壓側(cè)833A(5.3倍額定)。因不滿足1#主變差動保護定值;故障電流瞬間高峰后逐漸減小不滿足主變后備保護延時動作定值;滿足正王線過流延時1S跳閘定值;故障沒有迅速隔離,故障延時579ms后,主變內(nèi)部突發(fā)較大電弧放電兼過熱的故障,主變重瓦斯動作。

        正#1主變?nèi)齻?cè)和10kV線路避雷器配置及接地網(wǎng)電阻都滿足規(guī)程要求,因而正#1主變故障跳閘的原因是,主變因10kV線路出線近端遭受超過避雷設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的雷擊而受到較大雷擊電壓電流的沖擊,因而主變內(nèi)部發(fā)生電弧放電兼過熱的故障,產(chǎn)生氣體,重瓦斯動作,三側(cè)跳閘。

        5 防范措施

        排查正村變電站站內(nèi)二次保護設(shè)定情況,對定值計算、定值整定、軟硬壓板投退、按規(guī)程定期保護試驗情況進行檢查。

        全面排查,根據(jù)線路短路電流值的大小進行合理的CT變比配置,減少因CT保護用變比較小,達(dá)不到速斷值,而影響故障切除時間。

        對正2#主變等各站主變的絕緣油進行化驗,進行認(rèn)真分析,根據(jù)結(jié)論,制定措施,嚴(yán)格落實相關(guān)檢修規(guī)定。

        檢查站內(nèi)外設(shè)備和線路的防雷措施運行情況,現(xiàn)有的防雷設(shè)施一定要維護投運到位。

        對站內(nèi)設(shè)備接地網(wǎng)電阻進行測試,不合格的給予及時整改。

        對正王柜及附屬設(shè)備、電纜、線路、避雷設(shè)施進行全面試驗和隱患排查。

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