邢睿
摘要:母線是電力系統(tǒng)的重要設備,快速切除母線故障有利于系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。母差保護動作后,快速查找并隔離故障點以便對被切除母線上的連接元件恢復運行是至關重要的。
關鍵詞:500kv;變電站;母差保護;事故分析
本文對某500 kV變電站35 kV母差保護動作的原因進行分析,詳細闡述了整個事件的經過、原因查找分析及應對措施,分析了在單相接地故障情況下,母線差動保護范圍內母差是如何正確動作的。通過對該500 kV變電站母差保護動作實例的分析,加強電網建設、加強對設備的管理和維護,減少停電事故,從而保證電網系統(tǒng)穩(wěn)定可靠地運行。
1 事故前電網運行方式
某500 kV變電站故障前運行方式如圖1所示。
(1)500 kV系統(tǒng):
雙母線帶旁路母線接線,兩組母線并列運行,母聯2800在合位。
(2)110 kV系統(tǒng):
雙母線帶旁路母線接線,兩組母線分列運行,母聯400在分位。
(3)35 kV系統(tǒng):
Ⅰ主變低壓側301開關帶Ⅰ段母線所有負荷(303、304、305、306、307開關運行);Ⅱ主變低壓側302開關帶Ⅱ段母線所有負荷,母聯300在分位。
2 故障時保護動作情況
2013年4月29日16時41分11秒,500 kV某變電站35 kV母線保護Ⅰ母差動保護動作,故障相別C相,啟動至出口時間28.3 ms,跳開35 kV Ⅰ段母線所有開關。
同時,35 kV建材304開關保護電流Ⅰ段(4500 A,0秒)動作跳閘,故障相別B相。
主變故障錄波器動作,記錄故障時的35 kV Ⅰ段電壓和Ⅰ主變低壓側301開關電流變化情況。16時42分49秒,35 kV Ⅰ段B相二次電壓降低約為0 V,A、C相二次電壓升高至100 V,零序電壓約為100 V。16時48分39秒,301開關B、C相電流驟增,B相19.37 A(一次電流5811 A),C相18.67 A(一次電流5601 A),故障電流持續(xù)時間約85 ms。(錄波器時鐘比實際時鐘快約7分30秒),如圖2所示。
3 故障原因及保護動作行為分析
通過對故障錄波器和35 kV母差保護故障報告進行分析得出以下結論:
(1)16時35分35秒,即35 kV母差保護動作前5分43秒,35 kV Ⅰ段出線B相發(fā)生接地;
(2)16時41分11秒,35 kV母差保護Ⅰ母差動保護動作。故障報告顯示為301間隔BC相有較大的短路電流,304間隔僅B相有故障電流且與301間隔B相電流幅值相等方向相反,說明B相故障點在母差保護范圍以外。同時,304開關保護電流Ⅰ段動作跳閘,故障相別為B相,由此判定B相故障點在304線路上。
因35 kV母差保護故障報告中,只有301間隔C相有較大的故障電流,其他各支路C相未發(fā)現有故障電流,Ⅰ母差動和大差回路只顯示C相有差流,母差保護報告顯示為Ⅰ母C相差動保護動作。由此判定C相故障點在母差保護范圍內,故障點在母線或電流回路未接入母線保護的所用變上。
通過對一次設備進行檢查發(fā)現,#1所用變C相接線樁頭有明顯放電痕跡,所用變C相高壓熔絲熔斷,所用變小車開關C相負荷側柱頭明顯燒黑??纱_定故障過程為:因4月29日下午暴雨大風天氣導致304線路發(fā)生B相接地,由于B相接地A、C相對地電壓升高,引起所用變C相樁頭絕緣破環(huán)(#1所用變曾發(fā)生絕緣問題,已修復),造成BC相接地短路。B相故障電流5811 A大于304開關保護電流Ⅰ段(4500 A,0秒)電流值,35 kV建材304線路保護正確動作。因C相故障點在#1所用變C相樁頭處,屬于母差保護范圍內,所以35 kV母線保護正確動作。
4 總結
電力系統(tǒng)中母線保護對電網穩(wěn)定運行起著非常重要的作用,因此要求母線保護應具有靈敏度高、動作速度快、可靠性高等特點。本文對500 kV某變電站35 kV母線差動保護動作進行詳細地分析,原因是暴雨天氣導致35 kV304線路發(fā)生B相接地,A、C相對地電壓升高導致所用變BC相接地短路。304開關正確動作,35 kV母線差動也正確動作。
在以后的工作中,運行維護部門應強化繼電保護專業(yè)管理,深入開展設備隱患排查,對存在的隱患進行及時處理。尤其在雷雨天氣,應加強對變電站一次設備的檢查,充分考慮變電站內的各種情況,針對可能出現的各種意外做好應對措施,從而保證變電站內所有設備穩(wěn)定、可靠運行。
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