试析110kv变电站母联开关拒动原因论文_陈文华

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摘要:某110kVGY变电站某次母联开关拒动,导致了线路保护越级跳闸事故。本文对事故原因进行了详细的分析,以求做到有效的防范。

关键词:110kv变电站;母联开关;拒动

2012年,某110kVGY变电站某次母联开关拒动,导致了线路保护越级跳闸事故。该变电站某日#2主变35kV侧避雷器发生故障,导致#2主变主变差动保护动作,其中#2主变主变中压侧开关4、低压侧开关5跳开,而母联开关3并未跳开。在故障发生1.876s后,220kV FZ变电的站线路l距离III段,保护跳闸、重合,加速度段动作跳闸。因该变电站侧有线路备自投,所以在故障发生后3.72s,线路备自投保护动作,开关1延时跳开,开关2合上。

一、110kVGY变电站的运行方式

该变电站2009年建成并投运,包括2条1l0kV供电线路(其中线路1是由220kV FZ变电站进行供电,供电线路均为内桥接线方式),2台主变,主变高压侧仅有刀闸并无开关,110、35、10kV母线均为单母分段。

在故障发生前,2台主变并列运行,GY变电站全站负荷由110kV线路1承担,而线路2为热备用线路,110kV线路备自投保护投入。

二、故障相关检查

(一)保护装置动作检查

故障发生后,检查变电站110kV GY变电站保护装置动作状况。110kV GY变电站:(1)#2主变差动保护A、B相动作;(2)#2主变差动出口跳闸信号灯、中压侧开关跳闸信号灯、低压侧开关跳闸信号灯亮均亮,但母联开关3跳闸信号灯并没亮;(3)110kV线路备自投保护动作,并且110kV开关1跳闸信号与110kV开关2合闸信号灯均呈亮状态。

检查220kV FZ变电站的保护装置动作状况。FZ变电站线路1距离III段,(1)保护跳闸、重合、加速段动作跳闸;(2)110kV开关11跳闸信号灯亮,并且重合闸信号灯亮;(3)保护显示B、C相故障,故障距离为5.9km。

(二)检查一次设备

对110kV线路1全线进行巡查,并未发现短路故障和任何异常。110kV线路1距离III段,故障距离为5.9km,而110kV线路1全场为5.8km,因此初步判断故障位于110kV GY变电站内。对110kV GY变电站内#2主变与相关附属一次设备进行检查,发现其35kV侧出线电缆头发生烧毁,而#2主变与开关4间的母线桥上的A、B相避雷器发生击穿、炸裂。

(三)母联开关3拒动检查

断开110kV GY变电站母联开关3,做好#2主变停电安全措施,检验人员对#2主变、母联开关3的控制回路进行检修,并做开关传动试验。

(1)#2主变保护装置检查:#2主变投运于2009年,采用的是许继WBH-810系列保护,对#2主变进行检查,出口跳闸矩阵和定值均为正确。然后对#2主变采用差动主保护进行整组的传动试验,试验结果发现差动保护正确动作、后台信号正常,开关2、开关4、开关5均正确跳闸,仅母联开关3除外。因此,在拆除该母联开关3跳闸线101、133后再次进行#2主变差动主保护传动试验,同时采用万用表对已拆除的跳闸线进行监测,结果发现,#2主变差动保护动作的同时跳闸线导通,这表明,跳闸命令正常由保护装置发出,而母联开关3拒动与#2主变控制回路并无关系。

(2)母联开关3二次回路检查:通过(1)排除了#2主变保护装置的原因,进一步对母联开关3二次回路进行检查。母联开关3采用的是许继WCH-812保护装置,同样投运于2009年,图1为母联开关3的控制回路。其中,#2主变跳母联开关3跳闸线101与3D1端子相接,而133与3D30端子相接;母联开关3与#2主变跳母联开关3的充电保护出口压板1LP4在串接后,接入到开关3跳闸回路。在正常情况下,2台主变并列运行过程中,母联开关3处于合位,并且其所有的充电保护都处于退出状态,1LP4处于断开位置(分列运行、此压板不投入)。

检查发现,尽管#2主变的差动保护动作发出了跳母联开关3的跳闸命令,但是1LP4仍然处于断开位置,造成跳闸回路无法接通,最终导致母联开关3无法跳开。针对此次故障是由母联开关3控制回路的误接线造成的,因此对#2主变母联开关3控制回路改进,将133跳闸线与D36端子相接,然后进行了传动试验,试验结果发现,保护动作正确,并且开关1到开关5均正确跳闸。

图1 #2主变母联开关3的控制回路

三、故障分析结果及暴露出的问题

检验人员在对相关设备进行检查与传动试验后,发现线路1越级跳闸整个过程为:最开始,#2主变35kV侧A相出线,电缆头绝缘降低,并发生对地放电,进而使B相、C相避雷器的电压升高,由于绝缘击穿放电,B、C两相间短路。此时,#2主变差动动作,主变三侧开关跳闸,但是母联开关3拒动,进而造成了线路1距离III段的保护动作越级跳闸、重合与加速段动作跳闸;同时在加速段动作时B相、C相避雷器炸裂,而短路故障也消除。与此同时,110kV GY变电站线路备自投保护动作,110kV开关1跳开,而110kV开关2合上,变电站全站负荷由110kV线路2承担。

由此判定此次线路越级跳闸故障的发生是由母联开关3控制回路的误接线造成的。实际上自2009年投运开始,110kV变电站母联开关拒动事故发生多次,均为发现母联开关3控制回路的误接线,经此次改进后,变电站母联开关拒动事故显著减少。表1为2009年至2014年该变电站母线开关拒动发生情况。

结束语

此次故障发生的原因最根本的原因在于母联开关3控制回路的误接线,因此为避免母联开关拒动的发生,必须加强安装、调试过程的质量管理,做好验收工作与技术监管。

参考文献:

[1]郭伟伟,李钊,宋亚楠.110kV母联开关拒动事故的原因分析[J].农村电气化,2012,(4)

[2]郭伟伟,马力,赵皖豫等.110kV变电站母联开关拒动原因分析[J].电工技术,2012,(8)

[3]程钢,宋汉蓉,叶涛等.110kV线路拒动故障分析及解决措施[J].水电能源科学,2012,(11)

论文作者:陈文华

论文发表刊物:《基层建设》2015年18期供稿

论文发表时间:2016/1/11

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