摘要：众所周知，我国对110kV变电站电气自动化的研究还处于起步阶段，而110kV变电站电气自动化在电网的运行中发挥着非常重要的作用。作为供电系统的核心部分，其主要作用就是对电压进行升高和降低的变换，在电站中变电站将电压升高，在便于远距离输送的同时，降低了输送时的损耗。在客户终端时，将电压降低，输送给客户。保证了用电的安全。
关键词：110kV；变电站；35kV母线；失压；分析
引言：随着电网负荷的持续增长和电源分部合理性的完善，35kV电压等级的供电线路已逐渐减少，只有部分大用户采用这一电压等级的供电方式。一旦35kV线路或母线失压，将严重影响这些用户的生产与生活用电，造成较大的经济损失，同时也可能危及大用户的设备安全和现场人员的人身安全。继电保护是电网安全稳定的可靠保证，是电网正常运行的一个重要环节，是电网设备和人身安全的最后一道防线，在电网中具有举足轻重的作用。
1.事件经过及相关信息
某年05月20日16时18分40秒左右，35kV甲一线发生AB相间故障，故障后310ms线路保护NSA3112过流Ⅰ段动作，311开关未跳开；故障持续500ms后，16时18分40秒935，线路保护NSA3112过流Ⅱ段动作，311开关依然未跳开。由于该相间故障持续未切除，在16时18分41秒435该站#1主变变中301后备保护装置过流I段动作，切除#1主变变中301开关，造成越级跳闸，同时闭锁分段300备自投。301开关跳开后，由于无备用电源投入，导致35kV1M母线失去电源，出现1M母线失压故障，造成1M母线上的所有出线间隔停电。
2.110kV变电站电气自动化技术
2.1监控系统
监控系统主要目的就是对变电站的设备进行监控，以便及时的发现设备故障，对设备进行修复，降低损失。110kV变电站的监控系统由3部分组成，包括：设备层，上位机，PLC。监控系统对变电站的实时监控，也能够反应设备的运行状态。监控系统采用计算机进行监控，可达到无须工作人员值班的要求。其主要目的归为降低造价，保证电网安全以及让电网高效地运行。其总体的原则是：一是监控系统的各项性能指标要满足相应的规范要求，对于强规必须要满足。二是监控范围主要包括了：报警系统、隔离开关、主变分接头的调整、电压断路器、自流UPS系统等11个节点。三是网路分布结构。网路主要以光纤为媒介，站控层采用TCP/IP协议，间隔层多采用以太网。四是监控系统的功能是对设备进行监控。并进行数据的采集和数据的处理。不同的信号采用不同的采集方式。同时监控系统还可以防误锁及和其他网线相接的智能接口。
2.2 110kV变电站电气自动化的二次设备分布与UPS系统
110kV变电站电气自动化的二次设备主要有：二次安防设备、故障录波器、监控系统站设备、变压器柜、电能质量监测柜和微机五防系统等。监控设备和继电器可以一起布置或隔开布置，对110kV变电站颜色、外形进行统一设计采用相应检测装备和测控系统。主要的二次设备分布在主控楼中。如监控系统站控制设备、变压器柜、故障录波器等。而容量大小为3kVA的USP系统为继电设备，监控系统的电源提供了保障，使其不会出现断电现象。
2.3 110kV变电站电气自动化的安全系统
在110kV变电站中，当有人看守时，安全系统的作用相对较小，因为其工作内容被人为取代，但当无人看守时，其安全系统就显得尤为重要。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆安全系统可通过图像监视和安全预警系统来实现。这两部分可对变电站进行远程操控，一旦变电站或其周围出现紧急情况时，图像监控和安全预警系统都能及时的发现问题。找出事故的原因，工作人员通过图像监控和安全预警系统反馈的相关信息，采取相应的方法进行处理。这样不仅省时，而且很大程度上使得变电站的管理更加高效。安全系统的设计首先要对其配置进行合理的设计，其次对于摄像头的安装位置要恰到好处，尤其是在变电站的关键通道和关键位置，因为这些位置时事故多发的位置，关注好这些点，变电站才能够更好地避免事故的发生。减小损失。再者，红外检测设备的设置也十分重要，一般会在变电站的围墙进行设置。最后，要进行防盗，防火等等的设置。
3.相关问题分析
通过分析现场开关位置信息可以判断出，本次越级跳闸的一个重要原因就是35kV甲一线311开关发生了拒动，导致线路保护过流I段、II段动作后均未将故障点与系统隔离。最后，通过#1主变变中的后备保护将变低301开关跳开，造成了35kV1M母线失压。
事后停电检查311开关机构时发现，该分闸机构中的一个弹簧失去弹力，在分闸过程中出现卡死，导致开关出现拒动。而当相邻的#1主变变中301开关在故障出现后延时1.1s跳开后，可能由于震动使得在卡死位置的311开关分闸机构又继续动作，跳开311开关。当311开关跳开后，根据线路保护的重合闸逻辑，在保护动作后由保护动作起动重合闸方式，又在301开关跳开后切除故障电流满足重合闸条件满足的情况下，线路保护发出重合闸动作；经过1s的延时后，发出重合命令，所以刚好仅在311开关跳开0.1S后使得311开关重新合上。
4.防范措施
一是实行无人值班的变电站，所有断路器要进行遥控试验，确保遥控操作正确。二是运维检修部门应根据35kV六氟化硫断路器检修试验规程中规定的检修类别、检修间隔、检修项目、操作实验及预防性试验项目、联动试验要求等，遵循“应修必修、修必修好”的原则，加强35kV断路器的检修、保养，确保断路器健康运行。三是检修人员应分析电压互感器一次保险熔断和套管炸裂的原因，必要时进行相关试验，避免送电到故障设备。四是县调调控员作为电网运行与故障处理的指挥者，对规程中母线失压处理规定和主变后备保护理解不透彻。应加强调控员业务培训：做好调度规程和事故处理预案的培训，使调控员知其理、通其源；做实事故预想，使每名调控员真正认识到事故预想的重要性，并且根据系统设备运行情况、电网负荷情况、气候变化等做好各种可能情况下的事故预想，从而提高调控员的事故处理应变能力。五是变电运维人员作为变电现场巡视检查人员，没能尽快检查出故障设备。应加强其业务技能培训，增强责任意识，尤其是应将变电站现场运行规程中的各项条款认真落实到实际工作中，为变电设备安全运行奠定基础。
总结：总而言之，工业生产中的大用户，例如水泥厂、电解铝厂等，由于用电负荷高、持续时间长，往往需要采用专线供电。一旦站内母线失压，将会导致多条专线的供电负荷停电，造成较大的经济损失。通过对本次事件的分析，还原了线路故障时各套保护动作的过程和动作情况，清晰了发生越级跳闸事件的原因，为今后一次开关设备的维护与检修提供了一定的借鉴，有利于形成更加完善的设备维护与轮换制度，保证电网的安全稳定运行。
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论文作者:程英平
论文发表刊物:《电力设备》2018年第1期
论文发表时间:2018/6/1
标签：变电站论文; 设备论文; 母线论文; 电网论文; 监控系统论文; 故障论文; 系统论文; 《电力设备》2018年第1期论文;