110kV变电所保护装置常见事故及应对措施论文_张康纯,林本全

110kV变电所保护装置常见事故及应对措施论文_张康纯,林本全

(鲁南制药集团股份有限公司 山东临沂 273400)

摘要:变电所作为提供电力的主要机构,电力输送质量、安全系数等方面受到了社会各界的广泛关注。在110kV变电所系统内,保护配置作为可及时发现系统内电气元件故障、异常运行状态、安全隐患的体系主要配置,运行状态直接关系到变电所系统的稳定性。由此可见,为了使110kV变电所运行更加安全,并确保经济性、可靠性,对保护配置常见事故处理进行分析显得尤为重要。本文通过分析110kV变电所保护配置及常见事故处理,以期供电质量得到有效保障。

关键词:高压配电柜

引言

对110kV变电所保护配置的主要方式是利用继电保护装置,因为继电保护装置可以在变电系统、变电设备出现故障是,通过有选择性且快速、自动以及智能的选择相应开关进行跳闸,从而在切断故障的同时,确保变电所内非故障设备可继续正常运行。由于线路保护配置可在故障发生第一时间对故障做出正确判断,并在正确、科学、稳定以及高速的操作下,将故障线路切除,促使存在瞬间故障、永久故障的设备不会对线路中其他电气设备或线路产生连带故障,从而确保变电所可正常运行。在相关的调查和研究过程中,我们发现电气设备的绝缘和老化问题是导致变电设备出现事故的直接因素,其中运行环境和设备本身的使用寿命是影响电气设备绝缘老化问题的主要因素。在电气设备的使用过程当中,随着时间的推移老化问题只会逐渐加重,同时因为运行环境的恶劣,只会导致电气设备绝缘老化的速度不断加快。

1 110kV变电站保护装置常见问题

近些年来,国内发生了多起变压器烧毁而引发的电力事故,由此,变压器后备保护过程中的尚存不足成为110kV变电站继电保护中颇为常见的问题形式。目前,我国引发变压器烧毁的常见原因大致可分为三类:

变压器低压侧缺乏保护。通常情况下,变压器低压侧应同时具备断路器及过流双重保护。当10kV母线出现故障时,通过过流保护可以起到延长反应时间以排除故障的作用,同时,断路器亦可使变压器内部断路,从而防止烧毁故障发生。若此时过流保护及断路器均不能正常反应,则变压器高压一侧无法感应低压侧过流,导致故障发生。

变压器瞬时电流冲击耐受力弱。在电能输给过程中,间或会发生电流波动,变压器低压一侧会出现短路现象,此时,变压器会在瞬间受到较大电流的冲击,若变压器不具备较强的瞬时电流耐受能力,则其极易在该大电流瞬间发生烧毁。

出线间隔故障。对于标准的配电装置而言,其内部出线间隔应控制的某一合理的范围之内,然而,由于部分装置生产工艺不佳,出线间隔过小,设备质量低下,则容易引发变电器故障。

2 线路保护配置

通过过流保护、限时电流速动保护以及地电流速动保护,这三段式过流保护可实现对10kV线路的保护。所谓过流保护是指,通过选择前加速、后加速来与重合闸进行配合,从而实现对一段过流的独立式保护方法。在对35kV线路进行保护时可通过限时电流速动保护、过电流保护以及电流速动保护,即三段式过流保护实现对35kV线路的保护。其中,三相一次重合闸,作为对传统变压器的创新升级,因故障少、运行可靠、构造科学而成为保护配置中应用较为广泛的配置。然而,变电所处于不断运行状态中,遇到的故障并不是固定不变的,因客观环境的改变、自然天气的变化以及系统内部异常事故,均会引起线路保护配置故障问题。因此,在进行线路故障处理分析处理时,必须具体问题具体分析,针对变压器重要程度装设、变压器容量施行有效保护。

3本体故障及其保护配置

单相接地短路、绕组闸间短路以及相间短路是本体故障常见现象。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由于本体产生的短路电流在变压器油受热分解,会产出大量气体,有可能引发变压器爆炸,因此,为了避免铁芯烧毁、绕组绝缘遭受破坏,可通过主变保护范围以及动作情况进行发分析:首先,对主变差动保护进行分析。作为110kV侧单相接地短路、主变压器保护范围内以及主变压器线圈匝间短路的主保护,可通过对主变三侧差动CT之间施行正常保护,达到对本体进行保护的目的;其次,对主变后备保护进行分析。在当今110kV变电所的主变后备中零序电流保护、零序电压闭锁过流保护、复合电压闭锁方向过流保护以及复合电压闭锁过流保护等是构成相关保护配置的主要组成部分。

4 110kV保护配置

针对110kV保护配置可从三方面进行分析:一是对110kV复合电压闭锁过流的保护配置。将110kV母分开关及保护动作跳主变三侧,并作为10kV、35kV线路保护远后备保护以及母线的后备保护,作为变压器跳闸保护的最后一级,可有效达到对复合电压闭锁过流进行保护的目的;二是对110kV间隙零序过流的保护,并可从两方面进行分析:一方面通过保护动作跳主变35kV开关,确保系统中母线故障主保护环节,实现35kV线路后备保护;另一方面是对35kV符合电压闭锁方向过流通过保护动作跳主变10kV开关、35kV开关,实现110kV-35kV-10kV线路投入过程中故障得以排除。此外,对10kV符合电压闭锁过流实现后备保护,且通过保护动作跳主变10kV母线故障实现对110kV整体系统性的保护;三是对110kV零序过流保护。通过对110kV母分开关以及跳主变三侧进行保护动作。

当10kV流变、35kV流变、110kV流变出现过负荷时,可经延时发信,将主变过载现象进行报警,从而对相关故障进行及时检修,确保正常运行安全无误

5 主变本体保护

非电量保护是主变本体保护的别称,由有载轻瓦斯、本体压力释放、本体轻瓦斯、有载重瓦斯以及主变体重瓦斯构成。主变本体故障主要来自油浸式变压器油箱发生故障,在轻瓦斯、重瓦斯内出现异常气体动作时,因具有极高的灵敏度,会引发故障,通过对变压器的检修与更换可解决相应的故障,而将重瓦斯投入跳闸应系统投入运行前执行相关操作。若故障出现在了主变内部时,系统会通过释放阀动作引发系统信号报警或跳主变三侧开关,从而达到对主变本体保护目的。若故障出现在有载调压重瓦斯、本体重瓦斯时,通过分别跳开110kV母分开关、主变三侧开关以及引发报警可对主变本体进行保护。若故障出现在油位异常、温度过高、有载调压轻瓦斯以及本体轻瓦斯部分时,且故障发生一段时间后可通过经延时发信报警实现对主变本体保护目的。此外,若只有一台主变在内桥接线中停运,且110kV母分开关处于热备用状态或正在运行,则将110kV母分开关连跳压板与相应进线共同取下,通过主变110kV后备保护跳、主变本体、主变差动以及110k V母分开关出口压板和相关连通进线取下,达到对主变本体保护目的。

总结

综上所述,随着我国经济的发展变电所在未来会在保护配置的不断完善、系统内常见事故处理能力的不断提升基础上,为企业带来更改经济效益的同时,为社会发展、人们日常生活提供更强劲的电力支持。电力产业是国家经济发展过程中的一项重要基础产业,其与人民生活息息相关,电力设备发展,将直接促进国民经济的进步并带动人民生活水平的提高。这便要求各地区相关工作人员对110kv变电站继电保护状况开展深入的分析工作,对于尚存的错误保护操作进行制止及更正,对于出现故障、无法正常运行的继电保护设备及时进行检修、更换,同时,110kv变电站的继电保护工作人员应不断完善管理及工作模式,从而确保继电保护工作队伍的整体水平不断提升。

参考文献:

[1] 徐波.110kV变电所继电保护的故障分析及保护配置[J].建筑工程技术与设计,2014(16):804-804.

[2] 聂振华.基于PLC的110kV变电所设备保护系统[J].煤矿机械,2014,35(6):237-238.

[3] 王瑞金.110KV变电所的施工问题及对策[J].黑龙江科技信息,2015(10):92-92.

论文作者:张康纯,林本全

论文发表刊物:《河南电力》2018年17期

论文发表时间:2019/3/1

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