500kV变电站站用交流电源全失事件的分析及建议论文_孙燕

摘要:站用电交流系统是保障变电站安全、稳定运行的重要部分,担负了站内设备操作电源、低压直流系统电源、变压器冷却电源、辅助系统电源等重要回路的供电任务。站用交流电源丢失,将危及变电站的正常运行,甚至引起系统停电和扩大事故范围。目前,一般的变电站都采用两路不同的电源,重要的变电站甚至采用三路电源,同时在10kV或380V母线间设置了备自投功能,大大提高了供电的连续性。然而,随着站用电交流系统的复杂化,保护级差的配合及备自投策略等问题也不容忽视。本文将介绍一起因站用电交流系统380V母线保护级差配合不当和备自投策略选择不当而导致的站用交流电全失事件。

关键词:站用电;?失压;?级差配合;?备自投;

引言:

目前,电能是国民经济发展、人民生活最倚重的能源之一,经济的发展,促使人们对电力的依赖程度越来越高,只有确保电力系统正常运行,人们才能正常工作和生活。因此,中国的电力正常供应是极其重要的,电力系统的安全运行与500kV变电站系统的安全运行有着密切的关系。500kV变电站站用交流电源全失事件是比较容易出现的故障,将影响到电力系统的稳定性和安全性。

1故障过程分析

某日,某500kV变电站发生了一起站用交流电源全失事件。该站的站用电接线如图1所示。故障发生后,#1站用变变低401开关首先过流跳闸,380V#1M母线失压;随后#1备自投动作,合上400甲开关;故障电流未消除,400甲开关未动作,#0站用变保护跳#0站用变变高717开关,造成#0M母线失压;然后#2备自投动作,合上400乙开关,故障电流仍未消除,400乙开关未动作,#2站用变保护跳#2站用变变高349和变低402开关,最终导致全站380V交流失压。

2故障原因分析

全站380V交流母线失压后,一方面现场检查一次、二次设备有无异常;另一方面根据保护动作时的故障录波和SER(事件顺序记录)信号,分析导致事故发生的可能原因。经排查,发现380V母线末端的绝缘支撑件烧损最为严重,由此判断故障点在该位置,故障原因为380V母线相间短路故障引起绝缘支撑件烧毁,并最终导致母线失压。

经分析,此起380V交流母线全失压事件暴露出以下问题。

(1)站用交流380V分段开关自带过流保护与站用变保护的定值配合存在问题,保护动作顺序不正确,越级跳闸。

(2)站用交流380V低压分段开关400甲和400乙备自投策略采用双向自投方式,导致#0母线、#2母线逐一合于故障,造成三段低压母线全部失压。

3防范措施及建议

3.1保护级差配合

根据图1,分析380V电压等级的保护级差配合。以#1M为例,当母线#1M出现故障时应跳开401开关,然后备自投动作合上400甲联络开关,由380V的#0M通过联络开关给#1M供电;但此时故障依然存在,故障电流会通过400甲联络开关。根据保护配置原则,400甲联络开关的过流保护一段应与717开关的过流保护二段相配合。为了实现快速隔离故障,减小停电范围,400甲联络开关的过流保护一段与717开关的过流保护二段的电流整定值相近,但前者的延时必须小于后者,以实现保护级差配合,当出现380V#1M故障时,不会越级跳变高侧717开关造成故障范围扩大。

3.2备自投策略选择

(1)备自投的运行方式。多回路电源典型的运行方式接线如图2所示,正常运行方式下,每条进线各带一段母线,两条母线互为暗备用,采用分段备自投。

(2)备投方式。备自投装置有4种备投方式,6种组合选择。

自投方式1:充电完成后,若I母无压、进线一无电流,II母有压,则经延时跳开1QF;确认1QF跳开后,经延时合上3QF母联开关。

自投方式2:充电完成后,若II母无压、进线二无电流,I母有压,则经延时跳开2QF;确认2QF跳开后,经过延时合上3QF母联开关。

自投方式3:充电完成后,若1QF跳开,进线一无电流,经延时再确认1QF已跳开,则经延时合上3QF母联开关。

自投方式4:充电完成后,若2QF跳开,进线二无电流,经延时再确认2QF已跳开,则经延时合上3QF母联开关。

基于该起事件,备自投应采用方式1投入,即只能单向备用。380V#0M作为380V#1M和380V#2M的备用,当380V#0M失压时,备自投不会动作,#1M和#2M均不会通过合母联开关给#0M供电,能可靠避免380V#1M故障导致380V母线全失压的事件,从而保证站用电系统供电的可靠性。

4结束语

为了提高站用电系统运行的可靠性,系统设计时应充分考虑保护级差配合和备自投策略的选择问题,避免因保护级差配合和备自投策略选择不合理给电网的安全运行带来威胁;定期维护设备,发现隐患及时消除,保证设备处于正常工作状态;分析设备运行状况,有针对性地提出技改计划,提高设备运行的可靠性。

参考文献

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论文作者:孙燕

论文发表刊物:《当代电力文化》2019年13期

论文发表时间:2019/11/8

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