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        一起500kV變電站開關(guān)流變本體故障情況分析

        2017-10-16 16:48:14呂學(xué)增黃太貴葉海峰王文林朱明星吳文兵
        科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2017年29期

        呂學(xué)增++黃太貴++葉海峰++王文林++朱明星++吳文兵

        摘 要:文章對某500kV變電站一起開關(guān)流變本體故障情況進(jìn)行了分析,研究了事故發(fā)生的過程,分析互感器設(shè)計(jì)制造工藝中存在的問題[1]是事故發(fā)生的原因,提出了相應(yīng)的預(yù)防措施和建議。

        關(guān)鍵詞:重合閘動(dòng)作;膨脹器;故障電流;二次屏蔽罩

        中圖分類號:TM63 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:2095-2945(2017)29-0192-02

        1 事故簡述

        1.1 故障前運(yùn)行方式

        甲變電站:第三串開關(guān)5031、5032、5033均運(yùn)行,5031、5032開關(guān)帶Y線路運(yùn)行,5032、5033開關(guān)帶X線路運(yùn)行。

        乙變電站: 第一串開關(guān)5011、5012、5013均運(yùn)行,5012、5013開關(guān)帶Y線路運(yùn)行,5011、5012開關(guān)帶1號主變運(yùn)行,1號主變?nèi)齻?cè)開關(guān)均在運(yùn)行狀態(tài)。

        圖1 電網(wǎng)結(jié)構(gòu)及故障點(diǎn)示意圖

        1.2 事故跳閘

        某年某月某日06點(diǎn)33分04秒,甲站5032開關(guān)B相流變頂部爆炸著火。500kV Y線路、X線路保護(hù)均動(dòng)作,甲站5031、5032、5033開關(guān)均動(dòng)作跳閘;乙站5012、5013開關(guān)均動(dòng)作跳閘,5012開關(guān)失靈保護(hù)動(dòng)作聯(lián)跳1號主變各側(cè)開關(guān)。

        2 故障過程詳細(xì)分析

        2.1 甲變電站繼電保護(hù)動(dòng)作過程分析

        某年某月某日06點(diǎn)33分04秒430毫秒,500kV Y線路保護(hù)第一、二套差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作,跳開5031、5032開關(guān)B相;500kV X線路第一、二套差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作,跳開5032、5033開關(guān)B相。

        5031開關(guān)在44msB相跳開,863ms自動(dòng)重合閘出口,975msB相開關(guān)合上,開關(guān)重合后200ms左右,1142ms保護(hù)感受B相故障電流。1174ms差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作,5031開關(guān)三相均跳開。

        5032開關(guān)在35ms B相跳開,59ms C相開關(guān)跳開,62msA相開關(guān)跳開,開關(guān)三相同時(shí)出口跳閘。

        5033開關(guān)在46ms B相跳開,709ms距離加速動(dòng)作,750msA、C相跳開。在5033開關(guān)重合閘動(dòng)作之前距離加速就已出口(重合閘整定時(shí)間為0.7s,重合閘動(dòng)作一般在800ms左右),由于線路保護(hù)距離加速動(dòng)作,5033開關(guān)閉鎖重合閘,在750ms溝通三跳。

        X線路F電廠側(cè)5012、5013開關(guān)B相開關(guān)跳閘后,在重合閘動(dòng)作之前,保護(hù)再次感受故障電流,差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作開關(guān)三相均跳開。

        2.2 乙變電站繼電保護(hù)動(dòng)作過程分析

        某年某月某日06點(diǎn)33分04秒430毫秒,乙站500kV Y線路電流差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作,跳開5012、5013開關(guān)B相,1888ms

        5012開關(guān)失靈保護(hù)動(dòng)作,聯(lián)跳1號主變?nèi)齻?cè)開關(guān)。

        5013開關(guān)B相61ms跳開,821ms重合閘動(dòng)作,890ms5013

        開關(guān)B相合上,正常運(yùn)行了200ms左右,1142ms A、B相再次出現(xiàn)接地故障電流,1180ms5013開關(guān)三相跳開。(甲站5032開關(guān)在60ms左右已跳開,5031開關(guān)在1174ms跳開),故障電流是由甲站Y線路B相導(dǎo)線經(jīng)流變爆炸時(shí)形成的油氣通道對橫擔(dān)放電所致。

        5012開關(guān)B相:61ms跳開,1184ms重合,1260ms跳開。

        5012開關(guān)A、C相:1180ms跳開,1293ms合上;在B相經(jīng)過分閘-合閘-分閘之后,開關(guān)壓力逐步恢復(fù)到正常值,跳閘回路接通,A、C相在15S后又跳開。

        5012開關(guān)B相跳開后,由于5013開關(guān)在重合后200ms后才出現(xiàn)A、B相故障電流,5012開關(guān)保護(hù)收到閉鎖重合閘信號的時(shí)間為1175ms,此時(shí)5012開關(guān)重合閘脈沖已發(fā)出,所以5012開關(guān)B相于1184ms合上。1142ms線路保護(hù)差動(dòng)動(dòng)作跳5012開關(guān)三相,而此時(shí)B相開關(guān)還未合上,B相跳閘回路不通。1180ms5012開關(guān)A、C跳開。

        在5012開關(guān)B相合上、A、C相跳開后,由于故障仍然存在,5012開關(guān)同時(shí)收到重合閘命令和保護(hù)跳閘命令,1260msB相跳開,1293msA、C相合上,5012開關(guān)保持A、C相合位、B相跳位狀態(tài)。

        在1658ms,A相再次出現(xiàn)接地故障電流,Y線路差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作。(甲站5031、5032開關(guān)在分位,故障電流是由甲站Y線路A相導(dǎo)線經(jīng)流變爆炸時(shí)形成的油氣通道放電所致)。

        Y線路差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作,發(fā)ABC三相跳閘命令(5013開關(guān)在分位),5012開關(guān)B相在經(jīng)過了分閘-合閘-分閘動(dòng)作過程之后,開關(guān)壓力迅速降低閉鎖分合閘,導(dǎo)致5012開關(guān)A、C相未跳開。此時(shí)5012開關(guān)A相仍有故障電流,5012開關(guān)失靈保護(hù)動(dòng)作,聯(lián)跳1號主變各側(cè)開關(guān)。

        3 故障點(diǎn)巡查與事故原因分析

        3.1 故障點(diǎn)巡查

        甲站5032開關(guān)B相流變頂部膨脹器爆炸著火,現(xiàn)場檢查X線路B相懸瓶有破損,Y線路接地閘刀503167A相支柱瓷瓶破損,Y線路A相流變及A、B相線路側(cè)導(dǎo)線、均壓環(huán)均有放電痕跡。

        第1次故障點(diǎn):5032開關(guān)B相流變本體(流變爆炸初始時(shí)刻);

        第2次故障點(diǎn):Y線路B相懸瓶及橫擔(dān);

        第3次故障點(diǎn):Y線路A相導(dǎo)線端。

        3.2 5032開關(guān)B相流變故障原因分析

        通過對甲站5032開關(guān)故障流變解體檢查,發(fā)現(xiàn)二次屏蔽罩嚴(yán)重變形、外表面有放電痕跡;頂部儲油柜內(nèi)壁有多處放電點(diǎn);高壓屏等電位線燒毀;直線部分從外至內(nèi)第4屏至第8屏之間有燒蝕痕跡、電纜紙崩開。分析判斷為第4主屏向內(nèi)第8端屏半導(dǎo)體紙存在破損、折疊,產(chǎn)生局部放電造成幾個(gè)端屏間爬電,形成的大量氣體浸入油紙絕緣,造成主絕緣強(qiáng)度下降,導(dǎo)致二次屏蔽罩對最外層高壓屏放電、高壓屏等電位線燒斷、高壓屏電位懸浮,之后,二次屏蔽罩對儲油柜間放電,壓力劇增,最終使儲油柜炸開并著火。判斷本次故障是由于該流變器身直線段包扎工藝質(zhì)量控制不到位導(dǎo)致。

        4 結(jié)束語

        本次故障為甲站5032開關(guān)B相流變本體故障,故障電流波形波動(dòng)較大,流變損壞過程中又造成相鄰Y線接地閘刀503167A相支柱瓷瓶破損,形成了一次變化的多點(diǎn)復(fù)合故障。綜合分析甲站500kVX、Y線路保護(hù)動(dòng)作正確,5031、5032、5033開關(guān)保護(hù)動(dòng)作正確;乙站500kV Y線路保護(hù)動(dòng)作正確,5011、5012、5013開關(guān)保護(hù)動(dòng)作正確;甲站5032開關(guān)B相流變爆炸是由于該流變器身直線段包扎工藝質(zhì)量控制不到位造成的,屬產(chǎn)品制造質(zhì)量問題。

        電流互感器作為電流信號傳變元件,廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)監(jiān)控、保護(hù)、錄波和測距等技術(shù)領(lǐng)域,是電力系統(tǒng)中電流測量、系統(tǒng)控制、特別是繼電保護(hù)的重要設(shè)備[2]。是重要的輸變電設(shè)備。為防止類似事故發(fā)生,第一,要加強(qiáng)設(shè)備的招標(biāo)管理、杜絕有質(zhì)量問題的設(shè)備通過招標(biāo)進(jìn)入電網(wǎng)。第二,設(shè)備所屬單位引進(jìn)先進(jìn)的設(shè)備檢測技術(shù)和管理手段,快速的發(fā)現(xiàn)并解決設(shè)備質(zhì)量問題,杜絕帶病設(shè)備投入運(yùn)行[3]。第三,運(yùn)維單位要加強(qiáng)設(shè)備的巡視檢查, 及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備的安全隱患,尤其是對現(xiàn)有設(shè)備的家族性缺陷,要加強(qiáng)反措、及時(shí)處理。

        參考文獻(xiàn):

        [1]黎華,黃金.220kV變電站低壓側(cè)電流互感器爆炸實(shí)例分析[J].北京:電氣開關(guān),2012(1):79-81.

        [2]周妍,徐濤.電磁式電流互感器發(fā)展現(xiàn)狀[J].陜西:電源技術(shù)應(yīng)用,2012(12):180.

        [3]張均蔚.探討電力設(shè)備質(zhì)量管理的存在的問題及應(yīng)對策略[J].華東科技,2015(11):286.

        [4]申雪娜.針對一起電流互感器內(nèi)部故障保護(hù)動(dòng)作分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2017(3):202.

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