关于500kV变电站运行中跳闸的原因及应对探讨论文_潘天宇

关于500kV变电站运行中跳闸的原因及应对探讨论文_潘天宇

摘要:现阶段,各行业对电力供应的需求在不断增加,电力消耗也在急剧增加。500kV变电站是电力系统中的重要节点,500kV变电站安全运行对电网安全运行至关重要。500kV变电站作为电网系统的组成部分,一旦发生故障,电力供应将受阻,供电中断、损坏设备。严重的造成电力系统的崩溃,阻碍经济的发展。当系统出现故障时,现场操作人员和调度员需要确定设备的故障范围和性质,并尽快决定处理方案,将故障设备隔离出来,同时恢复非故障设备的运行,以确保电力系统运行平稳。在500kV变电站运行过程中,导致跳闸的原因多种多样,任何元件的跳闸都将对电力系统带来冲击,因而需要加强日常维护和管理等。

关键词:500kV;变电站运行;跳闸原因;应对探讨

1 500kV变电站运行中跳闸的原因

1.1主变压器三侧开关跳闸问题

变压器跳闸的主要原因包括:主变压器内部故障,主变引线故障,母线低压侧接线故障、保护越级动作导致主变跳闸等,一旦发生主变跳闸事故,都应进行仔细检查,确定是误操作引起或是故障原因引起,若主变确实存在故障点,在找出故障点之前,不得对主变进行恢复送电。

1.2主变单侧开关跳闸问题

500kV变电站主变压器一般有三个电压等级:高压侧、中压侧和低压侧。主变单侧开关跳闸,往往是区外故障引起主变后备保护动作,跳开单侧开关以隔离故障。当主变高压侧母线或线路设备发生故障,故障未正常切除,主变高压侧后备保护会启动,跳开主变高压侧开关,从而保护主变设备免受短路电流的波及而损坏主变设备,造成巨大的经济损失;主变中压侧母线故障时,若保护不能正常切除故障,经过一定的时限,主变中压侧后备保护就会启动,跳开主变中压侧开关。

1.3人为操作引起的跳闸问题

变电站值班人员在进行设备停送电倒闸操作时,若检查不仔细、或是漏项跳项操作,都可能会导致恶性误操作事故,造成设备跳闸。若停电过程中不仔细检查开关位置,可能会导致开关未真正拉开,此时操作刀闸就会带负荷拉刀闸,造成跳闸。若送电时不仔细检查接地线等安措是否拆除完毕,就会导致带接地线送电,造成设备损坏、跳闸。倒闸操作需要严格按照操作票逐项进行,为了辨识操作中的风险,并规避风险,确保操作的正确性,要求操作人员对人身、设备、电网高度负责。此外,现场值班人员需要不断提升个人技能,熟悉现场设备,能客观分析异常原因、能正确判断出异常后果,并能掌握各种异常的处理方法,为提高倒闸操作的效率和质量保驾护航。

1.4设备问题

随着电力设备运行时间增长,不同类型的设备会面临不同的难题。充油设备的密封垫圈会老化,从而使得设备出现渗漏油现象,威胁设备的安全运行;充气设备密封不严,会出现漏气情况,可能导致事故时开关设备闭锁无法跳闸,造成严重后果;电压电流互感器设备的外观会严重锈蚀,隔离开关连杆等严重锈蚀会导致断裂,这些都会威胁到设备安全甚至人身安全。这就需要我们按照周期对设备开展定期维护、定期检修、并根据运行情况大修或更换设备,确保设备安全隐患及时消除。此外,随着技术的快速发展,设备的升级和操作系统的提速,使不同设备的操作系统存在差异。连接多个设备会成倍地增加风险因素,这是跳闸的另一个原因。

1.5线路问题

500kV线路相对距离较长,其所在线路走廊大多在偏远地区、山岭之中,走廊生长有茂密的树林,环境复杂且交通不便,这导致线路的维护周期变长。特别是在夏季,雨水丰沛,树木生长速度快,当树木与导线之间的距离不满足安全距离时,需要及时修剪树木,否则若出现雷雨天气,极易造成导线对树木放电,导致线路跳闸。

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2跳闸故障的处理技术

2.1如何应对线路故障

线路故障跳闸后,首先应收集线路两侧变电站跳闸信息、保护动作情况、测距信息,尤其是测距信息,这对判断故障点位置是关键,结合故障测距信息,可以大致锁定故障范围。若线路一侧故障测距是0km,基本可以判断故障点在站内,应仔细检查站内跳闸开关CT至出线之间的设备,若无法通过外观判断出故障点,应借助试验或其他工具进行检测,在查找出原因之前,不得对线路试送电。若线路两侧测距均显示在线路上,线路运维单位应安排巡线人员对故障范围内线路进行仔细检查,查找到故障点并处理后可以恢复线路送电。500kV线路跳闸对系统带来较大冲击,较少跳闸事故需加强设计和质量监督,同时加强线路定期维护。

2.2主变压器跳闸的处理方法

主变压器跳闸后,应首先收集跳闸信息和保护动作情况,保护动作情况不同,处理方法也不相同。若是主变差动保护动作跳开主变三侧开关,应首先检查差动保护装置、故障录波装置报告中有无故障电流、电压;如果无故障电流、电压,且只有一套差动保护动作,另一套差动保护未动作,同时经检查差动保护范围内一次设备也没有放电、接地或瓷瓶破损现象,同时该主变或站内其他主变二次回路上有工作,可判断为差动二次回路工作时造成接地或短路致使主变跳闸。针对此情况,可申请退出该套差动保护,并对主变试送电。如果差动保护装置、故障录波装置报告中有故障电流、电压,且两套差动保护均动作,则应在差动保护范围内仔细查找一次设备的故障点。当找出故障点后,现场应申请隔离故障点,如故障点在主变套管或引线上时,应立即将跳闸主变转检修;如故障点在开关CT上时,可只将该开关进行隔离,然后申请对主变试送电。如为瓦斯保护动作跳开主变三侧开关时,现场应立即申请将主变转检修,等待试验班人员对主变瓦斯继电器进行仔细检查,在经取样分析,确证主变内部无短路故障,查明为瓦斯继电器误动作或二次回路工作时接地、短路造成#1主变三侧开关跳闸时,在瓦斯继电器或二次回路故障处理完后,现场可申请对主变试送电。如经试验班人员取样分析,确证主变内部有短路故障时或能够判断主变发生永久性故障,应将主变转为检修状态,等待进一步的处理。

2.3越级跳闸的分析和处理方法

开关发生越级跳闸,有几种情况:①开关本体故障。一般有开关机构故障、开关SF6气压低闭锁、开关储能机构未储能、开关操作电源跳闸等原因,当故障发生时,开关无法跳开,启动开关失灵保护,跳开相邻开关,使得故障扩大。②配套的保护未启用或保护故障。若线路故障,但是线路保护未启动,就需要相邻线路的后备保护来跳开故障线路,此时,故障线路和相邻未故障线路均跳闸,停电的范围更大,对系统影响更恶劣。③开关自身的失灵保护未启用。此时,若开关出现拒动,而其失灵保护又未启用,就会导致相邻开关跳闸切除故障。为了确保线路、主变、母线等设备出现故障时,开关能够准确跳开隔离故障点,将损失降到最低,我们需要维护好保护设备,确保其处于良好的运行状态,防止出现越级跳闸对系统带来冲击甚至出现负荷损失的情况。

3结语

当前,500kV变电站在电力系统中有着非常重要的地位,其安全运行十分重要,它将电能进行分配、输送、下网到负荷中心供人们使用,与人们的生活、生产和社会发展息息相关。采取适当的安全措施保证电网的正常供电,这对电网的安全稳定运行至关重要。本文分析各类设备跳闸原因,提出预防事故发生的对策,对电网安全运行有重要指导作用。

参考文献

[1]闫炳耀.220kV变电站110kV线路越级跳闸事故研究[J].农村电气化,2018(12):28-30.

[2]林伟鹏.500kV变电站500kV线路开关跳闸事故处理及分析[J].电工技术,2018(09):99-101.

[3]闫炳耀,王鹏.220kV变电站110kV线路越级跳闸事故研究[J].东北电力技术,2018,39(04):14-16.

论文作者:潘天宇

论文发表刊物:《中国电业》2019年第19期

论文发表时间:2020/1/14

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