邱曉麗　范勇

摘要：文章闡述了一起變電站66kV橋差接線電容器組裝置跳閘事故的過程，說明了事故檢查和處理的整個(gè)現(xiàn)場(chǎng)情況，分析了導(dǎo)致跳閘事故的各種原因，并提出了相應(yīng)的建議和整改措施，對(duì)今后各電力企業(yè)預(yù)防此類電容器組事故的發(fā)生有一定的借鑒作用。

關(guān)鍵詞：66kV橋差接線；電容器組；跳閘事故；無功補(bǔ)償；電力事故 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TM714 文章編號(hào)：1009-2374（2016）01-0139-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.01.069

在電力系統(tǒng)中，由于無功功率不足，會(huì)使系統(tǒng)電壓及功率因數(shù)降低，從而損壞用電設(shè)備，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成電壓崩潰，使系統(tǒng)瓦解，造成大面積停電。另外功率因數(shù)和電壓的降低，還會(huì)使電氣設(shè)備得不到充分利用，造成電能損耗增加，效率降低，從而限制了線路的送電能力，影響電網(wǎng)的安全運(yùn)行及用戶的正常用電。無功補(bǔ)償設(shè)備的可靠運(yùn)行對(duì)電壓質(zhì)量起著重要作用。目前，500kV變電站已廣泛采用電容器組作為無功的輸出，橋差接線因其良好的優(yōu)點(diǎn)逐步推廣應(yīng)用。本文主要以某500kV變電站66kV系統(tǒng)橋差接線的并聯(lián)電容器組裝置跳閘實(shí)例，講述這種保護(hù)接線的原理，故障后的分析處理及防范措施。

1 設(shè)備簡(jiǎn)介

1.1 跳閘前運(yùn)行方式

某500kV變電站#3主變?yōu)閱蜗嘧择钭儔浩?，變低?6kV單母線接線，變低引出2個(gè)開關(guān)，每臺(tái)變低裝設(shè)4組108Mvar電容器組。每組由216臺(tái)500kvar單體電容器組成。每組電容器組采用橋差接線。

1.2 開關(guān)、保護(hù)配置情況

開關(guān)配置如表1所示：

電容器組參數(shù)如表3和表4所示。

1.3 橋差接線方式

每相采用單CT星型橋差接線，見圖1。

2 事故經(jīng)過

2.1 保護(hù)動(dòng)作及開關(guān)跳閘情況

2013年08月03日22時(shí)31分23秒，事故音響啟動(dòng)，監(jiān)控顯示66kV #3AM母線#1電容器組631開關(guān)在分閘位置。

圖1 66kV電容器組單CT橋差接線

2.2 保護(hù)及后臺(tái)動(dòng)作信息

08月03日22時(shí)31分23秒，后臺(tái)監(jiān)控報(bào)：66kV #3AM母線#1電容器組間隔報(bào)“631保護(hù)動(dòng)作”、“631保護(hù)事故音響”。繼保室：631電容器保護(hù)裝置報(bào)“橋差保護(hù)動(dòng)作，Idb=15.18A”

3 現(xiàn)場(chǎng)檢查及處理

3.1 故障隔離

運(yùn)行人員迅速匯報(bào)調(diào)度，向中調(diào)申請(qǐng)將66kV #3AM母線#1電容器組由熱備用轉(zhuǎn)檢修，并將故障情況上報(bào)繼保、檢修專業(yè)。

3.2 一次設(shè)備檢查

運(yùn)行人員到66kV高壓場(chǎng)地檢查，631開關(guān)確在分閘位置，機(jī)構(gòu)儲(chǔ)能正常，檢查發(fā)現(xiàn)66kV #3AM母線#1電容器組地面有較大的飛鳥殘骸，相關(guān)的設(shè)備無其他異常現(xiàn)象。

3.3 二次設(shè)備檢查

運(yùn)行人員到66kV繼保室檢查，保護(hù)液晶面板顯示“橋差保護(hù)動(dòng)作，Idb=15.18A”，裝置正常。

4 事故原因分析

4.1 橋差保護(hù)動(dòng)作原理

圖1中，流經(jīng)橋臂的不平衡電流為：

式中：

——角頻率

——臂兩端的電壓

——四個(gè)橋臂的電容量

電容器組出廠時(shí)，四個(gè)橋臂電容值基本平衡，即

/≈/，橋差的a、b點(diǎn)視為等電位，沒有差流形成。當(dāng)任一橋臂發(fā)生電容值偏差時(shí)，四個(gè)橋臂不再平衡，a、b間有不平衡電流產(chǎn)生，達(dá)到定值時(shí)保護(hù)經(jīng)0.2秒延時(shí)出口。橋差保護(hù)邏輯框圖如圖3所示：

圖3 橋差保護(hù)邏輯框圖

4.2 橋差保護(hù)動(dòng)作分析

圖4 66kV電容器組故障發(fā)生示意圖

在事故發(fā)生時(shí)，經(jīng)過電容器的飛鳥可能打算棲息在電容器上，當(dāng)靠近電容器時(shí)，由于電容器處于投運(yùn)狀態(tài)，飛鳥體積過大，導(dǎo)致對(duì)電容器外殼放電，此時(shí)，電路一橋臂發(fā)生電容值偏差，四個(gè)橋臂不再平衡，a、b間有不平衡電流為15.18A，超過到定值，66kV #3AM母線#1電容器組ISA-359G橋差保護(hù)動(dòng)作出口跳開631開關(guān)。

5 整改措施

5.1 提高巡視質(zhì)量，預(yù)防外力因素破壞

室外框架式電容器組，電容器單體布置較為緊密，極間距離一般不超過50cm，容易因漂浮物、鳥類引起短路故障。在靠近樹林經(jīng)常有鳥類出現(xiàn)的變電站，應(yīng)在巡視時(shí)注意是否有鳥類在電容器組筑巢，并及時(shí)用絕緣桿清除，避免鳥類長(zhǎng)期棲息在電容器組上。經(jīng)常有鳥類出現(xiàn)的，可以加裝驅(qū)鳥器。對(duì)站外有漂浮物的，在日常巡視應(yīng)該將站外環(huán)境納入巡視范圍。

5.2 按時(shí)定期開展紅外測(cè)溫

電容器發(fā)生故障時(shí)，由于內(nèi)部元件承受過電壓增大，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，本體溫升提高，容易出現(xiàn)電容器殼體鼓肚、滲油現(xiàn)象，通過日常的細(xì)心巡視，一般比較容易發(fā)現(xiàn)。此外，通過紅外成像測(cè)溫也能較好地發(fā)現(xiàn)電容器的運(yùn)行工況。電容器的測(cè)溫宜選在電容器投入1小時(shí)后進(jìn)行，為了避免環(huán)境溫度的影響，建議在傍晚或夜間進(jìn)行。通過紅外成像測(cè)溫，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)本體局部發(fā)熱、線耳接觸不良等缺陷。

5.3 對(duì)電容器絕緣子進(jìn)行定期清潔

66kV電容器組一般為框架式，正常運(yùn)行時(shí)，外框架是帶電的，因此框架支持瓷瓶的絕緣強(qiáng)度非常重要。實(shí)際運(yùn)行中，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行環(huán)境重點(diǎn)檢查瓷瓶的臟污程度。根據(jù)實(shí)際情況，組織停電清抹，避免絕緣子因爬電而導(dǎo)致設(shè)備跳閘。

6 結(jié)語

從一起66kV橋差接線電容器組裝置跳閘事故處理實(shí)例中分析保護(hù)動(dòng)作原理，分析造成事故的原因，提出避免事故再次發(fā)生的整改措施。橋差接線電容器組已在電力系統(tǒng)逐步推廣使用，通過各類跳閘事故的總結(jié)和反思，希望能有效降低發(fā)生事故的幾率，提高無功設(shè)備的正常運(yùn)行，保證電壓水平。

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基金項(xiàng)目：廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司東莞供電職工創(chuàng)新項(xiàng)目成果（項(xiàng)目編號(hào)：ZG-DG2015-015）。

作者簡(jiǎn)介：邱曉麗（1982-），女，廣東電網(wǎng)公司東莞供電局高級(jí)工，電氣工程師，研究方向：變電運(yùn)行；范勇（1980-），男，廣東電網(wǎng)公司東莞供電局技師，電氣工程師，研究方向：變電運(yùn)行。

（責(zé)任編輯：蔣建華）