摘要：500kV变电站是电力系统的重要组成部分，其运行安全、可靠直接决定着电网运行的状态。现阶段，受到诸多因素的影响，500kV变电站频繁发生爆炸等事故，不仅直接威胁到人员生命安全、而且阻碍了电网可持续发展。随着我国电力事业的不断发展和电网建设的日趋完善，对人们的生产、生活起到了良好的促进作用。但是电力企业属于科技密集型产业，在实际运行中稍有疏忽都会带来非常严重的后果。同时由于电力传输的复杂性，在系统运行中往往会出现一些异常和故障，这就需要科学有效的解决办法，基于这种情况，本文以500kV变电站站用交流系统为研究对象，简要分析站用系统在运行中的工作方式、原理以及在工作中容易出现的异常、故障及具体解决方法。
关键词：500kV变电站；交流系统；运行异常；解决方法
引言
随着社会用电量的不断增加，我国的电力系统正逐步朝着专业化、科学化的方向发展，而500kV电网是我国电力系统的重要组成部分，在此系统中，500kV变电站是非常重要的电网枢纽。在电力输送中发挥着极其重要的作用，而站用系统为500kV变电站一、二次设备提供稳定可靠的交流电源，同时也是整个变电站在传输电能过程中一个重要的安全环节。所以变电站的站用交流系统一旦出现异常情况会直接影响到整个变电设备的安全运行。在实际的工作中要想保证站用交流系统的可靠运转，就要提前做好各种防护措施，才能够真正保证电网的安全运行。
1站用交流系统的功能
500kV变电站站用交流系统主要为全站的一、二次设备提供可靠的交流电源。其中包括主变压器的循环冷却系统交流电源、供给保护装置、控制回路、信号回路的直流装置的交流电源，所有一次设备的操作、储能电源、UPS不间断电源等，以及为日常的生活、照明、取暖等提供高效可靠的交流电源，与此同时还要为各种通风设备、检修电源以及消防系统和事故照明等提供安全可靠地交流电源。可见在变电站中站用交流系统起到了关键的作用。
2站用交流系统组成及工作原理
2.1主要元件
一个两台主变并列运行的500kV变电站，基本配置是三台站用变压器，两台运行，一台备用。其中两台站用变的电源分别来自两台主变的低压侧母线，另一个备用电源则必须是从外部接入的独立电源。对于单台主变的500kV变电站，一台站用变的电源是来自供电低压侧母线，而另一台的电源需要从外界的配电网中获得。站用变压器一般情况下为三相一体式，根据它内部的介质不同又可以分为树脂绝缘和油绝缘两种变压器。每台站用变因接线组别不同不允许并列运行，有条件的变电站还可装设备用电源自动投入装置。交流小母线在实际使用中采取的是柜内固定铝排接线，馈线屏主要包括了有载调压装置、冷却装置、检修电源箱，设备交流配电箱、直流充电装置以及各种照明的馈线。
2.2工作原理
通过1、2号站用变压器将1、2号主变低压35kV侧的交流电转换成380/220V交流电后，分别送至低压Ⅰ、Ⅱ段站用交流母线，再由其供电给各交流馈线屏，每路电源分别带一段母线负载，供电方式为单母线分段运行方式。对于一些重要负荷例如风冷、直流、UPS等则要求必须由两段电源同时供电，通过自动投切装置，实现两段电源互为备用、自动投切的功能。即当工作电源故障退出时，另一电源应能够自动切换到备用电源上，而当工作电源恢复正常时，两路电源供电的模式能够自动恢复为正常方式。
3站用交流系统失电的原因
3.1站用变压器高压侧失电
因外界原因或主变压器自身故障造成主变故障跳闸、站用变压器高压侧母线及母线上连接的设备发生短路故障或绝缘子断裂、对地闪络击穿等造成母线故障跳闸时，都会导致站用变压器高压侧跳闸、失电，从而进一步会导致站用电系统出现失电。
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3.2站用变压器自身故障
当站用变压器附件或者其本体出现故障时，如变压器严重漏油、变压器内部绕组发生短路故障、绝缘击穿以及套管严重破损闪络放电、油面下降速度较快以及站用变压器一、二次引线、分接开关出现短路故障时，站用变压器保护装置将动作跳闸，跳开站用变两侧开关，进而造成站用电系统失电。
3.3站用变压器低压侧失电
当智能站用电源投切系统出现机构卡涩、站用变压器低压侧负荷短路、操作电源故障、电压监测模块二次保险熔断、内部接线松动等故障使得其不能够自动进行电源切换、站用交流母线故障时，都会造成低压侧断路器故障跳闸，从而导致站用电系统失电。
4防范措施
针对以上失电的原因，我们采取的防范措施为：(1)做好设备的定期巡视和测温工作，及时发现缺陷、及时处理。(2)做好设备的定期切换和维护工作，避免由于维护不到位的人为责任事故发生。(3)对新投运、大小修、预防性试验后的一、二次设备，做好验收工作。
5异常处理
站用交流系统失电后，对强油循环变压器风冷电源、直流系统交流电源、UPS交流电源、设备储能电源、电机电源都会造成严重的影响，所以在对其进行处理的时候，不但要迅速，还要采取正确的方式，避免因盲目操作而造成设备损坏或进一步扩大事故范围等恶性事件的发生。
5.1 1号(2号)站用变失电
1号(2号)站用变失电后的现象：监控系统显示“1号(2号)站用电源故障”，并发出告警信号，1ATS（2ATS）会自动切换到0号站用变进线电源，这时0号站用变带交流Ⅰ段（Ⅱ段）负荷。
处理步骤：
（1）检查Ⅰ、Ⅱ段母线电流、电压表指示正常。（2）到交流配电室现场对1ATS（2ATS）切换开关的位置进行检查，确保其已经切换到位，工作模式为“自动电源二（一）”，2ATS（1ATS）切换开关位置正确，工作模式为“自动电源二（一）”。（3）现场对主变冷却器运行情况以及交流电源切换情况进行检查，确保其运转正常；对直流及UPS进行检查，保证电源已自动切换；检查Ⅰ段（Ⅱ段）母线上所带其他负荷运转正常；（4）避免造成不同接线组别的站用变压器并列运行；（5）对于1号（2号）站用变失电原因进行检查，且将检查情况汇报调度，根据调度要求隔离故障点并尽快处理恢复。
5.2 0号站用变失电现象
0号站用变失电后的现象：监控系统显示“0号站用变电源故障”，并发出告警信号。
处理步骤：
(1) 检查Ⅰ、Ⅱ段母线电流、电压表指示正常。(2)到交流配电室现场切换1ATS开关的位置，将其工作模式切换到“固定电源一”，切换2ATS开关的位置，将其工作模式切换到“固定电源二”。(3)现场对10kV进线跳闸或者是0号站用变失电的原因进行检查，同时将检查情况汇报调度，尽快使其恢复备用。
6结语
在电力传输中站用交流系统对500kV变电站这样的超高压变电站的安全运行起到了至关重要的作用，在实际工作中一定要保证站用交流系统的安全可靠运行。站用交流系统一旦出现故障，要及时进行排查，分析原因，采取科学有效的措施在最短时间内恢复供电，这是关系到整个电网安全供电的关键。在以后的研究中也应该注意加大在这方面的研究力度，以保证电网安全稳定运行。运行人员要在日常的工作中加强低压系统的监视和维护，认真做好有关设备在绝缘、结构方面以及二次回路方面的维护检查工作，在发生故障时第一时间排查故障原因，并积极地采取科学的方法解决问题。
参考文献
[1]谢志武.500kV交流变电站综自改造探索与研究[D].华南理工大学，2012-05-01.
[2]韩鹏.西电东送两广断面500kV交流线路高压并联电抗器运行方式研究[D].华南理工大学，2012-05-01.
论文作者:李惠芳
论文发表刊物:《电力设备》2017年第11期
论文发表时间:2017/8/1
标签：电源论文; 变压器论文; 母线论文; 系统论文; 变电站论文; 故障论文; 工作论文; 《电力设备》2017年第11期论文;