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摘要:在电网中10kV母线成为重要的负荷汇集分配交汇点,所以其占有非常重要的地位。假如10kV母线一旦发生故障,所造成的影响很大。处理这种事故的关键是根据所出现的现象、保护动作情况,正确地判断故障所在范围和事故停电范围,迅速地排除或隔离故障,恢复对用户的供电。结合理论分析及案例引用,对母线失压事故原因进行分析,并对母线失压事故的原因判断和事故处理流程进行归纳,最后提出相应处理建议。
关键词:变电站;10kV母线;失压事故
1.案例
10kV线路故障保护拒动,导致越级跳闸
1.1运行方式
10kV侧为单母线分段接线方式,1号主变、2号主变分别带10kVI、II段母线运行,10kV分段开关热备用状态,每段母线分别有3回10kV出线。
1.2保护配置情况
(1)10kV出线按三段式过电流保护设置。过流I段,即速断保护,按大方式下躲开线路末最大短路电流,校验时只要满足在常见的大方式下,被保护线路出口故障灵敏系数不小1.2,时限为0S;过流II段,即限时速断保护,按照躲开线路所带容量最大的变压器低压侧发生故障时的最大短路电流整定,与线路分段开关定值和用户智能开关保护配合,时限为0.15S;过流Ⅱ段,即过电流保护,是线路保护的最后一道防线,必须保证线路末端发生故障时具有足够的灵敏度,并应躲开正常运行时最大负荷电流,同时要考虑保护CT、线路载流量等因素,时限为0.3s。(这段老师资料少 您看老师写的合适吗?)
(2)主变10kV侧后备保护配置为两段式电流保护,I段为速断保护,电流定值与10kV出线过流I段或II段配合整定,按小方式下10kV母线两相短路有1.5灵敏度整定,0.3秒跳10kV分段,0.6秒跳本侧,0.9秒跳两侧;II段为复压过电流保护,按躲变压器最大负荷电流整定,0.6秒跳35kV分段,0.9秒跳本侧,1.2秒跳三侧。。
1.3事故概况
110kV变电站由于10Kv1#线路故障保护拒动,越级造成1主变低后备速断保护动作,跳开1号主变低压侧开关,造成10kVⅠ段母线失电及对外停电。
1.4现场反馈
现场经检查发现,10kV1#开关保护装置出现死机现象,10kVⅠ段母线在1#开关柜顶处的泄压通道已打开,该柜上方的母线室内有严重的弧光短路放电痕迹(三相母线均有烧伤)、3只母线支柱绝缘子和3只母线穿墙套管均有烧伤,周边母线绝缘护套大多已熔化,10kV B、C相母线搭接铜排4棵螺栓已基本熔化、连接铜排已不能使用。
1号主变、10kV相关出线未发现异常。
1.5事件分析
在10kV1#开关柜上方母线室内,通过对相关烧坏的设备进行细致地分析和观察,发现 B、C两相母线搭接铜排的固定螺栓,在设备安装投运时未紧固到位,由于手车式开关柜的母线全部密封在柜内,又无观察孔,在日常设备巡视检查中难以发现,造成母线搭接铜排长期接触不良,发热现象越来越严重,引起周边部分绝缘护套熔化,相间绝缘强度逐日下降,从而引发相间击穿短路。同时,再加上10kV1#开关的保护装置出现死机,最终导致110kV 1号主变低后备保护动作跳闸、10kVⅠ段母线对外停电等现象的发生。
2.母线失压的象征和故障判断
母线失压时,会报出事故音响信号,同时母线电压表、失压母线各分路及电源进线的电流表、功率表指示均为零。失压母线上所有的跳闸断路器绿灯闪光(常规电磁式继电器控制方式)。微机综合自动化变电站,监控后台机显示失压母线上所有的跳闸断路器闪动,微机保护装置的断路器位置指示“跳闸”灯亮(或闪光)。而高压侧母线失压,可能同时使中、低压侧母线失压,即主变压器一次侧母线失压,引起二次侧母线失压。判断母线失压事故的主要依据是:保护动作情况和断路器跳闸情况,仪表指示,对站内设备检查的结果、站内有无操作和工作等。
3.变电站10kV母线事故原因
一般来讲母线失压会有以下几点原因:一是天气原因;二是开关原因;三是保护误动;四是人为误操作。发生故障后不仅造成供电中断,造成大面积停电事故产生,同时还会严重损坏电力系统电气设备,更甚者还会造成电力系统的崩溃,造成用户与变电站重大的经济损失和社会不良影响。
(1)电流(电压)互感器、断路器、避雷器、母线等电气设备质量差,容易造成设备爆炸等事故,从而引起母线故障事故。(2)母线及其所属设备上的绝缘子产生闪络现象,从而引发母线故障。同时,母线上所属断路器继电保护拒动越级跳闸,也会造成母线失电事故。(3)天气原因或者环境因素引发的母线故障。④因小动物引起设备短路而使母线失压。⑤保护装置故障或因二次回路短路引起开关误动作跳闸引起母线失压。然而人为因素中也是一个重要的原因,占到了变电站母线故障中的大概1/5。比如运行人员的误操作会引起电弧现象的产生,导致母线故障。继保人员在二次回路工作时措施不当也会引起母线失压。
4.10kV母线事故处理
遵循事故处理原则,做到及时发现、快速处理、及时汇报,提前做好安全措施。当发生故障时,应断开失去压母线的电源开关;投入备用电源开关,如果电压恢复,说明是电源有问题。如果还是失压,说明母线上出了问题,应当立即断开备用电源,对母线进行检查和维修,以至尽快恢复正常运行。
(1)不管何种原因使得母线失压,造成站用电失压,应优先考虑恢复站用电。同时还应检查母线上所有开关是否跳开,若没有,则将失压母上各断路器断开。这主要是从防止事故扩大、便于事故处理、有利恢复送电三方面综合考虑。因为停电母线上的断路器保持在断开位置,可以避免在处理事故或进行倒闸操作时,误向停电母线反送电,使母线再次短路。此外,还可以迅速发现拒动的断路器,为分析和查找故障点提供重要依据。(2)若是由母线上的设备、元件故障引起的母线故障,则应及时切除该故障元件,以快速恢复该条母线的供电。在故障处理中,运行人员应以继电保护装置的实际动作状况,或者是爆炸声等事故现象等为依据,正确判明母线事故产生位置,进行及时调度处理。(3)若由线路故障产生越级跳闸引发的母线失电,此时母线的位置及其强送时没有突出的短路现象,在故障处理中,就应及时拉开故障线路开关,使母线能够快速恢复送电。(4)若线路开关或者是10kV母线故障时,应立即采取有效措施,隔离故障线路。在故障处理中,若不能及时辨别出故障线路,可采取拉开全部的出现开关,以外电源为媒介,冲击母线。(5)若因为误碰二次回路继电器而使母线失压,检查保护二次回路正常后可将设备直接送。(6)若因事故处理而改变了系统的运行方式,要及时将对应的备自投或其他保护装置做相应的改变。
5.结语
从本文的分析得出,10kV母线作为电网系统重要的电气设备之一,时常会因为各种因素引起事故和异常。除了依赖于高科技设备以外,变电运行人员还应以预防为主,要经常对一些常见事故和异常进行分析和预想,加强学习,提高自身技能和应变能力,一旦发生事故能迅速、正确地处理,防止事故扩大,减少损失,确保电网的安全、可靠运行。
参考文献:
[1]杜娟,马骁,黄新,刘俊雁.10kV母线失压分析[J].电工技术.2013.
[2]王海港,王同文,张炜,孙月琴.两起母线失电的处理分析[J].安徽电气工程职业技术学院学报.2014.