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摘要:某110kVGY變電站某次母聯(lián)開關(guān)拒動(dòng),導(dǎo)致了線路保護(hù)越級(jí)跳閘事故。本文對(duì)事故原因進(jìn)行了詳細(xì)的分析,以求做到有效的防范。
關(guān)鍵詞:110kv變電站;母聯(lián)開關(guān);拒動(dòng)
2012年,某110kVGY變電站某次母聯(lián)開關(guān)拒動(dòng),導(dǎo)致了線路保護(hù)越級(jí)跳閘事故。該變電站某日#2主變35kV側(cè)避雷器發(fā)生故障,導(dǎo)致#2主變主變差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作,其中#2主變主變中壓側(cè)開關(guān)4、低壓側(cè)開關(guān)5跳開,而母聯(lián)開關(guān)3并未跳開。在故障發(fā)生1.876s后,220kV FZ變電的站線路l距離III段,保護(hù)跳閘、重合,加速度段動(dòng)作跳閘。因該變電站側(cè)有線路備自投,所以在故障發(fā)生后3.72s,線路備自投保護(hù)動(dòng)作,開關(guān)1延時(shí)跳開,開關(guān)2合上。
一、110kVGY變電站的運(yùn)行方式
該變電站2009年建成并投運(yùn),包括2條1l0kV供電線路(其中線路1是由220kV FZ變電站進(jìn)行供電,供電線路均為內(nèi)橋接線方式),2臺(tái)主變,主變高壓側(cè)僅有刀閘并無開關(guān),110、35、10kV母線均為單母分段。
在故障發(fā)生前,2臺(tái)主變并列運(yùn)行,GY變電站全站負(fù)荷由110kV線路1承擔(dān),而線路2為熱備用線路,110kV線路備自投保護(hù)投入。
二、故障相關(guān)檢查
(一)保護(hù)裝置動(dòng)作檢查
故障發(fā)生后,檢查變電站110kV GY變電站保護(hù)裝置動(dòng)作狀況。110kV GY變電站:(1)#2主變差動(dòng)保護(hù)A、B相動(dòng)作;(2)#2主變差動(dòng)出口跳閘信號(hào)燈、中壓側(cè)開關(guān)跳閘信號(hào)燈、低壓側(cè)開關(guān)跳閘信號(hào)燈亮均亮,但母聯(lián)開關(guān)3跳閘信號(hào)燈并沒亮;(3)110kV線路備自投保護(hù)動(dòng)作,并且110kV開關(guān)1跳閘信號(hào)與110kV開關(guān)2合閘信號(hào)燈均呈亮狀態(tài)。
檢查220kV FZ變電站的保護(hù)裝置動(dòng)作狀況。FZ變電站線路1距離III段,(1)保護(hù)跳閘、重合、加速段動(dòng)作跳閘;(2)110kV開關(guān)11跳閘信號(hào)燈亮,并且重合閘信號(hào)燈亮;(3)保護(hù)顯示B、C相故障,故障距離為5.9km。
(二)檢查一次設(shè)備
對(duì)110kV線路1全線進(jìn)行巡查,并未發(fā)現(xiàn)短路故障和任何異常。110kV線路1距離III段,故障距離為5.9km,而110kV線路1全場為5.8km,因此初步判斷故障位于110kV GY變電站內(nèi)。對(duì)110kV GY變電站內(nèi)#2主變與相關(guān)附屬一次設(shè)備進(jìn)行檢查,發(fā)現(xiàn)其35kV側(cè)出線電纜頭發(fā)生燒毀,而#2主變與開關(guān)4間的母線橋上的A、B相避雷器發(fā)生擊穿、炸裂。
(三)母聯(lián)開關(guān)3拒動(dòng)檢查
斷開110kV GY變電站母聯(lián)開關(guān)3,做好#2主變停電安全措施,檢驗(yàn)人員對(duì)#2主變、母聯(lián)開關(guān)3的控制回路進(jìn)行檢修,并做開關(guān)傳動(dòng)試驗(yàn)。
(1)#2主變保護(hù)裝置檢查:#2主變投運(yùn)于2009年,采用的是許繼WBH-810系列保護(hù),對(duì)#2主變進(jìn)行檢查,出口跳閘矩陣和定值均為正確。然后對(duì)#2主變采用差動(dòng)主保護(hù)進(jìn)行整組的傳動(dòng)試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)差動(dòng)保護(hù)正確動(dòng)作、后臺(tái)信號(hào)正常,開關(guān)2、開關(guān)4、開關(guān)5均正確跳閘,僅母聯(lián)開關(guān)3除外。因此,在拆除該母聯(lián)開關(guān)3跳閘線101、133后再次進(jìn)行#2主變差動(dòng)主保護(hù)傳動(dòng)試驗(yàn),同時(shí)采用萬用表對(duì)已拆除的跳閘線進(jìn)行監(jiān)測(cè),結(jié)果發(fā)現(xiàn),#2主變差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作的同時(shí)跳閘線導(dǎo)通,這表明,跳閘命令正常由保護(hù)裝置發(fā)出,而母聯(lián)開關(guān)3拒動(dòng)與#2主變控制回路并無關(guān)系。
(2)母聯(lián)開關(guān)3二次回路檢查:通過(1)排除了#2主變保護(hù)裝置的原因,進(jìn)一步對(duì)母聯(lián)開關(guān)3二次回路進(jìn)行檢查。母聯(lián)開關(guān)3采用的是許繼WCH-812保護(hù)裝置,同樣投運(yùn)于2009年,圖1為母聯(lián)開關(guān)3的控制回路。其中,#2主變跳母聯(lián)開關(guān)3跳閘線101與3D1端子相接,而133與3D30端子相接;母聯(lián)開關(guān)3與#2主變跳母聯(lián)開關(guān)3的充電保護(hù)出口壓板1LP4在串接后,接入到開關(guān)3跳閘回路。在正常情況下,2臺(tái)主變并列運(yùn)行過程中,母聯(lián)開關(guān)3處于合位,并且其所有的充電保護(hù)都處于退出狀態(tài),1LP4處于斷開位置(分列運(yùn)行、此壓板不投入)。
檢查發(fā)現(xiàn),盡管#2主變的差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作發(fā)出了跳母聯(lián)開關(guān)3的跳閘命令,但是1LP4仍然處于斷開位置,造成跳閘回路無法接通,最終導(dǎo)致母聯(lián)開關(guān)3無法跳開。針對(duì)此次故障是由母聯(lián)開關(guān)3控制回路的誤接線造成的,因此對(duì)#2主變母聯(lián)開關(guān)3控制回路改進(jìn),將133跳閘線與D36端子相接,然后進(jìn)行了傳動(dòng)試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn),保護(hù)動(dòng)作正確,并且開關(guān)1到開關(guān)5均正確跳閘。
圖1 #2主變母聯(lián)開關(guān)3的控制回路
三、故障分析結(jié)果及暴露出的問題
檢驗(yàn)人員在對(duì)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行檢查與傳動(dòng)試驗(yàn)后,發(fā)現(xiàn)線路1越級(jí)跳閘整個(gè)過程為:最開始,#2主變35kV側(cè)A相出線,電纜頭絕緣降低,并發(fā)生對(duì)地放電,進(jìn)而使B相、C相避雷器的電壓升高,由于絕緣擊穿放電,B、C兩相間短路。此時(shí),#2主變差動(dòng)動(dòng)作,主變?nèi)齻?cè)開關(guān)跳閘,但是母聯(lián)開關(guān)3拒動(dòng),進(jìn)而造成了線路1距離III段的保護(hù)動(dòng)作越級(jí)跳閘、重合與加速段動(dòng)作跳閘;同時(shí)在加速段動(dòng)作時(shí)B相、C相避雷器炸裂,而短路故障也消除。與此同時(shí),110kV GY變電站線路備自投保護(hù)動(dòng)作,110kV開關(guān)1跳開,而110kV開關(guān)2合上,變電站全站負(fù)荷由110kV線路2承擔(dān)。
由此判定此次線路越級(jí)跳閘故障的發(fā)生是由母聯(lián)開關(guān)3控制回路的誤接線造成的。實(shí)際上自2009年投運(yùn)開始,110kV變電站母聯(lián)開關(guān)拒動(dòng)事故發(fā)生多次,均為發(fā)現(xiàn)母聯(lián)開關(guān)3控制回路的誤接線,經(jīng)此次改進(jìn)后,變電站母聯(lián)開關(guān)拒動(dòng)事故顯著減少。表1為2009年至2014年該變電站母線開關(guān)拒動(dòng)發(fā)生情況。
表1 2009年至2014年該變電站母線開關(guān)拒動(dòng)次數(shù)
200920102011201220132014
拒動(dòng)次數(shù)566700
結(jié)束語
此次故障發(fā)生的原因最根本的原因在于母聯(lián)開關(guān)3控制回路的誤接線,因此為避免母聯(lián)開關(guān)拒動(dòng)的發(fā)生,必須加強(qiáng)安裝、調(diào)試過程的質(zhì)量管理,做好驗(yàn)收工作與技術(shù)監(jiān)管。
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