摘要:我国电力事业的发展,变电站的运行,面临着很大的压力。变电站运行期间,很容易受到外界因素的干扰,引起了母线故障。母线发生故障时,变电站的继电保护装置,会发生响应的动作,提示故障信息,确保维护人员,能够快速的判断故障的原因和位置,进而维护母线的高效性,满足变电站的基本需求。
关键词:变电站;母线故障;继电保护;动作
1母线保护动作的原因
母线一旦发生故障,常见的表现形式主要有单相接地故障、两相短路故障、三相短路故障等,造成母线保护动作的原因是多种多样的,具体如下。
(1)设备自身问题。比如当母线本身有质量问题,或者当连接母线的设备本身有质量问题,容易造成母线、断路器、电压互感器、电流互感器、避雷器等长期运行后,由于材料老化导致爆炸事故,造成母线保护动作。比如所选的设备不匹配时,例如所选的电流互感器磁滞饱和曲线不合格,当短路电流很大时,二次电流不合格,容易使母差保护误动。对于GIS母线,比如当导体部分接触不良、母线表面有毛刺和突出的尖角、绝缘子表面有气泡或裂纹、筒内有导电微粒等,很容易造成电场强度不均匀,导致在过电压冲击下造成击穿故障,进而引发母线保护动作。
(2)自然环境因素。恶劣自然天气容易造成母线保护动作,比如大风容易引起母线设备变形,造成母线短路;也容易把漂浮物刮到母线上,造成母线短路。比如连续阴雨天气容易造成雨水进入电流互感器,造成电流互感器内部故障,也容易引起户外端子箱、机构箱受潮和凝露,造成二次回路故障,引起母差动作。比如雷电容易造成电流互感器端子箱电缆绝缘击穿,引起母差保护电流回路两点接地,使电流产生分流,造成母线保护动作。比如工业污染和雾霭,容易造成母线的支撑绝缘子和断路器套管发生闪络,造成母线保护动作。
(3)日常运维不到位。由于运维人员技术不熟练,再加上安全意识也比较淡薄,在日常运维工作中,容易造成不能及时发现设备缺陷,给母线保护动作埋下隐患。除此之外,就算运维人员发现缺陷后,也容易因为粗心大意造成消缺工作不彻底,还容易将工具误落在母差保护回路上,导致母线检修后送电时再次跳闸。
(4)现场违章施工作业。现场施工时也容易造成母线保护动作,由于施工人员水平参差不齐,执行安规时不彻底,容易导致工具误碰母线,造成母线绝缘损坏,也容易造成连接在母线上的隔离开关、断路器、避雷器、互感器、支持绝缘子损坏,当母线送电时,造成母线发生接地或短路故障,引起母线保护动作。
2母线保护动作的处理方法
当母线保护装置暂时停止使用时或者保护装置失灵时,母线及其连接的设备上发生故障时,母线保护不会动作,而由对侧开关跳闸造成母线失压时,应该联系调度,等待对侧对母线恢复供电。
当安装有母线差动保护且保护装置正常运行,当母线保护动作时,现场工作人员应根据仪表指示、故障录波、事件打印,继电保护动作状况及设备外观,及时判断出故障发生的原因及地点,特别要认真检查母差保护范围内的设备,有无爆炸、击穿、起火、冒烟、异物等。如果经判断是母线本身故障所引起的,对于非GIS设备,应将故障母线上的所有开关和刀闸拉开,将故障母线上元件倒至备用的母线上恢复送电,然后联系调度送电。如果经判断是连接在该母线上的元件故障所造成的,首先要把故障元件进行隔离,然后才能恢复对该母线送电。
考虑到母线故障时,由于故障电流很大,故障录波装置必然启动,如果经查看,故障录波装置上没有明显的故障电流电压波形,微机打印报告也无明显的故障电流电压波形,可以认为是母差保护误动。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如果母差保护动作信号能够复归,此时运行人员可暂时停用母差保护,然后请示调度后,对母线试送电,然后再对各个馈线逐一送电。如果母差保护动作信号不能复归,此时运行人员应检查母差保护装置有无异常、直流母线绝缘是否良好等。
当母线差动保护动作时,如果站内未发现任何问题,当能够确定是由于下级开关拒动引起母线越级跳闸时,应立即切除拒动的回路,然后恢复对母线恢复送电。在这个过程中,对单电源供电的母线,经调度同意后,可以强送一次;对于一用一备电源供电的母线,可以用备用电源对母线供电;对两个或多个电源供电的母线,应立即拉开母线上的所有开关,联系调度后,由检修人员进行处理。
如果母线保护动作后,经查找是运行人员误动误投切压板引起的,此时应立即停止手头的操作,经调度同意后,把保护回路和压板恢复到操作前的运行状态。
对于GIS设备,考虑到GIS设备的特殊性,当母差保护动作时,一般都是永久性故障造成的,而且也无法快速查找出故障点,此时,为了避免处理母线故障时扩大停电范围,在进行倒闸操作时,应将故障母线上所有的馈电线路退出运行,禁止通过母联开关对故障母线充电,这是因为当充电到故障点上时,对GIS设备冲击太大,容易损坏设备。除此之外,当母线发生故障时,还应对母差保护范围内的气隔用化学检测法进行测试,根据测得的SF6气体的分解情况,从而判断出到底是哪个气隔发生了故障,将故障气隔隔离后,把其它间隔倒至备用的母线运行。
3减小母线保护动作发生的措施
要使母线保持安全运行,就要采取相应的措施,为了减少母线保护动作发生的概率,我以为应该采用下列措施。
(1)严格把关设备质量。一定要严把设备质量关,对于哪些不合格的设备,应禁止设备入网,对于设备制造安装过程中存在的问题,在投运前应进行试验,试验合格后才能送电,对于设备使用过程中存在的问题,应结合检修间隙进行消除,对那些不合格的设备应进行更换,确保不会因为设备质量问题造成母线故障。
(2)强化日常运维。运维人员应认真做好巡视工作,缩短巡视周期,提高巡视质量,白天巡视时,应认真观察设备有无放电声、有无渗漏油、有无膨胀现象等;夜间巡视时,应熄灯巡视,观察设备有无放电声、有无连接部位烧红现象等,碰到恶劣自然天气,还应做好特巡工作。除了做好巡视外,也要确保检修质量,比如确保母线连接部位连接可靠和接触面达到要求等。对于GIS设备,由于其特殊性,要做好红外测温外,还要做好SF6气体分解物测试、微水测试、局部放电测试等,并且通过和以前的数据进行对比,看看是否发生了故障,如果发生了轻微故障,要尽早消除,一定要避免因运维不到位引起的母线保护动作。
(3)加强反违章力度。针对施工队违章施工现象,除了要求施工队按照安全生产规章制度进行施工,做好各种防护措施防止误伤设备外,还应派一个运维人员作为现场监督负责人,在项目开工、项目施工、项目完工阶段全程跟踪,确保施工人员能够严格够按规章制度要求施工。针对运维人员违章操作的情况,应对防误闭锁解锁钥匙严格管理,使用解锁钥匙一定要经过防误专责批准,并且要有登记制度,在进行解锁时,现场还要有人监护。
4结语
变电站母线故障时的继电保护装置动作,速度和灵敏性逐渐提高,为变电站的运行,提供了安全保障。继电保护装置,有效控制了变电站的母线故障,充分体现继电保护的作用,确保装置动作正常,完善母线体系在变电站中的运行,降低母线故障的发生机率。
参考文献
[1]张保会,尹项根.电力系统继电保护[M].北京:中国电力出版社,2008.
[2]郭贤珊.高压开关设备生产运行实用技术[M].北京:中国电力出版社,2006.
[3]陈家斌.变电设备运行异常及故障处理技术[M].北京:中国电力出版社,2010.
论文作者:周旭升
论文发表刊物:《电力设备》2018年第10期
论文发表时间:2018/7/30
标签:母线论文; 故障论文; 动作论文; 设备论文; 变电站论文; 发生论文; 人员论文; 《电力设备》2018年第10期论文;