一起35 kV变电站全站失压分析

作者:未知

2011-11-01 13:29:24 来源:农林电气化  浏览量:

字号

  作者:黄建中(峨山供电有限公司,云南峨山653200) 

  摘要:针对云南峨山一起35kV变电站全站失压事故进行分析,发现是由于调度员及现场运行人员对熔断器熔断的故障处理操作不当,从而引发全站失压事故,从继电保护装置管理、配置及整定方面提出整改措施,如对没有“检测线路有压,母线无压”功能的保护装置,联系厂家进行软件升级等方法,以便更有效提高供电可靠性。 

  关键词:小水电联络开关;继电保护装置;断路器 

  2010年4月30日15:30,峨山某35kV变电站大电网侧进线断路器过流保护动作,小水电站侧发电机低周解列,造成该变电站全站失压。 

  1故障前某变电站的运行方式 

  该35kV变电站其35kV母线为单母线不分段,有35kV线路2条,线路1与系统连接,线路2为小水电站上网线路,2条35kV线路均处于运行状态。此时小水电站通过线路2上网负荷为0.35MW,系统通过线路2提供负荷4.25MW,该变电站全站负荷为4.6MW。电气主接线联络如图1所示。 

  2事故经过及动作情况 

  运行人员巡检发现变电站35kV母线电压互感器的B相熔断器熔断,申请35kV母线电压互感器由运行转冷备用。 

  得到调度许可后,于14:59运行人员把35kV母线电压互感器转为检修状态后,进行更换B相高压熔断器。15:30,361断路器方向过流III段保护(定值为1.5A×250/5=75A,方向由母线指向线路侧,动作值为1.51A×250/5=75.5A)跳闸,小水电站低周保护(定值为47.6Hz,动作值46.57Hz)跳闸,变电站全站失压。 

  3事故原因分析 

  3.1保护动作分析 

  361断路器定值按整定计算要求过流三段保护带方向,当35kV线路1故障时,有效断开小水电提供的短路电流,保障人身、设备的安全。 

  操作拉开35kV母线电压互感器后更换B相高压熔断器,因保护装置无保护电压量输入,故其方向性失效,成为纯电流式的保护。当15:30时,该变电站有一10kV客户启动高压电机,造成361断路器电流满足过流条件而保护跳闸,并引起小水电站低周解列。因无母线电压,重合闸不满足条件(该重合闸按要求设置为检同期重合闸)而未启动。 

  361断路器跳闸后,小水电站不能保证该变电站供电负荷,故发电机低周保护动作解列。 

  362断路器带有低电压保护功能,但拉开35kV母线电压互感器及35kV母线失压时,该断路器均未动作。其原因为:362断路器低电压保护功能厂家技术说明书描述为“低电压保护功能软件增加辅助判据:仅当电流突变量大于保护断路器(即图中362断路器)电流的25%以上时才开放保护断路器低电压保护;低电压保护在电压满足保护条件后开放100s,且低电压保护在低电压后只动作一次;当无电流时,则不进行辅助判据,即只要低电压条件满足便动作”,故当拉开35kV母线电压互感器时,低电压条件满足,但因35kV线路2仍有小水电站上网电流,电流没有发生突变,故保护未动作跳闸;当小水电站解列时35kV线路2电流发生突变,但此时满足低电压条件开放时间已超过100s,其低电压保护已关闭,故此时也未动作跳闸。从分析可以看出保护动作正确。 

  3.2事故原因分析 

  事故原因为值班调度员许可拉开35kV母线电压互感器前,没有根据公司下发的“继电保护及安全自动装置保护备忘录”要求采取必要的操作,即拉开35kV母线电压互感器前,没有把该变电站调整为终端厂站运行方式,具体操作为:小水电解列,然后把362断路器转热备用,361断路器退出跳闸硬压板,此时才可拉开35kV母线电压互感器。 

  该事故属于调度员及现场运行人员对继电保护知识欠缺而引起的操作不当造成的。 

[$page]  4防范措施 

  加强对现场运行人员及调度值班员关于继电保护方面知识的培训,特别是由调度机构下达的“保护备忘录”要重点学习,掌握继电保护专业基本知识。加大对变电站现场“运行规程”执行。 

  5改进措施 

  对于图1的电气接线方式,361断路器过流III段定值按小水电站所能提供的最大电流整定计算(即小水电站电流全部通过361断路器供大电网),因小水电站发电机容量偏小,过流III段电流定值往往小于变电站最大负荷电流。而如果按变电站最大负荷电流整定,则小方式下35kV线路1靠大电网侧两相短路时361断路器保护灵敏度不满足。所以带上方向保护,方向由35kV母线指向线路,这样满足了正常运行及故障保护要求。如此整定后,必须保证方向性保护正常投入,也就是电压量正常,如果35kV电压互感器一次或二次侧断相,可能保护装置误动作,造成全站失压。为了避免此种情况,考虑以下技术解决措施。 

  第一,在小水电站丰富的地区电网中,联络断路器(如图1中的361断路器)保护装置的重合闸功能除具有“检同期”重合闸功能(因为它是靠小水电站侧)外,还应具备“检测线路有压,母线无压”重合功能,以保证该断路器事故跳闸且小水电站解列的情况下,恢复大电网对变电站的供电,提高供电可靠性。对没有“检测线路有压,母线无压”功能的保护装置,联系厂家进行软件升级,无法软件升级完善该功能的,安排技改进行保护装置更换。 

  第二,根据《中国南方电网地区电网继电保护整定原则(试行)》第5.2.2.7款第3条:“地区电源经多级串联线路并网,当地区电源侧的保护不具备‘检测线路有压,母线无压’重合功能时,将并网线路系统侧的保护都正常投入,地区电源侧的线路保护只保留地区电源升压站出线开关的线路保护”,即图1中的35kV线路1系统大电网侧断路器保护投入,35kV线路1地区电源侧断路器(361断路器)保护投入,35kV线路2小水电站侧保护投入。但如此整定,如果35kV线路1发生永久性故障,此时大电网侧断路器能可靠跳闸,而小水电站侧因属于客户资产,其继电保护装置的运行维护,以及定值管理,不敢保证处于正常状态,所以通过小水电站侧断路器跳闸来隔离小水电站的故障电流是不安全的。为了避免这种情况出现,保证设备、人身的安全,根据小水电站无法就地平衡的情况,应在35kV线路2系统侧断路器(即362断路器)具有三段方向过流保护(方向由35kV母线指向线路,即指向小水电站方向)的基础上,增加高周高压、低周低压保护。这样,当35kV线路1发生永久性故障时,若出现小水电站侧线路或发电机保护异常未正确启动跳闸,此时由362断路器跳闸,隔离小水电站提供的短路电流。其定值建议为:高周50.5Hz/0.5s,低周47.6Hz/0.5s,高压115V/0.5s,低压80V/0.5s。 

工业电器网版权与免责声明: ① 凡本网注明"来源:工业电器网"的所有作品,版权均属于工业电器网,未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式使用。已获本网授权的作品,应在授权范围内使用,并注明"来源:工业电器网"。违者本网将追究相关法律责任。 ② 本网凡注明"来源:xxx(非本网)"的作品,均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责,且不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。如其他媒体、网站或个人从本网下载使用,必须保留本网注明的"稿件来源",并自负版权等法律责任。 ③ 如涉及作品内容、版权等问题,请在作品发表之日起两周内与本网联系,否则视为默认工业电器网有权转载。
关注工业电器网微信公众号