变电运行中跳闸故障及处理技术

发表时间:2020/9/27   来源:《中国电业》2020年第15期   作者:唐琪
[导读] 电力设施是时代发展的产物,是社会进步与科技发展相互融合的产物,在不同时期对电力设施要求不同,所出现的问题也不尽相同,但总的趋势是日趋严密化,对电力设施与其相关从业人员的要求也日趋严格。
        唐琪
        国网江苏省电力有限公司盐城供电分公司 江苏省盐城市 224000

        摘要:电力设施是时代发展的产物,是社会进步与科技发展相互融合的产物,在不同时期对电力设施要求不同,所出现的问题也不尽相同,但总的趋势是日趋严密化,对电力设施与其相关从业人员的要求也日趋严格,随着市场需求的不断扩大,要求的不断提高,日后必将出现一种更加先进、更加智能的电路短路保护装置,将所发生事故的线路自动断开,并且智能预报所发生事故的区域,这不仅仅要求硬件设施达标,更要求从业人员拥有更高的职业素养。
关键词:变电运行;跳闸故障;处理技术
引言
        跳闸是因为故障而自行将电路断开的一种电路现象,在电网之中,电力机构一定会接收到供电系统所供给的电力,只有保证供电系统的安全运行,才能保证供电系统的平稳运行。否则供电系统一旦发生安全故障,其所产生的短路电流将会开启继电保护设施,自行将发生安全事故的断路器断开,从而在最大限度上减小电力事故造成的危害,以确保其他电力设施平稳安全的运行。
1 变电运行安全管理的重要性
        电力企业在发展的过程中,最为重要的是需要确保变电系统的正常运行,在此过程中应当提高设备管理质量以及设备运行操作质量,不但能够确保变电正常运行,而且还可使人们生活与工作效率与质量得到保障。此外,在对变电运行安全管理的过程中,确保变电系统安全运行尤为重要,需要对不同安全管理环节质量采取有效措施进行提升,这对提高变电运行安全管理质量尤为重要。
        目前,我国变电运行的主要模式是无人值班制,一般情况下采用微机远动技术,以此提升设备运行可靠性与自动化,值班人员可对变电系统进行远程监控。采用此种新型模式不但需要对相关人员进行技能与理论知识培训,还需要全面认识到设备自动化系统在运行期间有一定的安全隐患,只有这样才能提升设备运行的安全性,达到提高工作效率的目的[1]。
2 变电运行跳闸故障分析
        2.1 外部因素导致线路跳闸
        因为变电设施具有复杂性与分布地区广泛性等特征,因此大多数变电器设备无法在室内安装只能安装在户外,而户外受自然条件的影响远远大于室内。气候的异常变化、天气情况都有可能对变电设备造成影响从而导致设备发生故障频率大大增加。
        2.2 设备因素导致的跳闸故障
        尽管我国变配电设备有了很大发展,然而在偏远落后地区,老旧供电设备依然在用,存在严重的老化问题。这些配电设备有着更高的故障跳闸几率,频发性故障有高压避雷器烧坏、熔丝熔断等。由于近几年农村用电负荷明显上涨,而线路改造却没有跟上,使得线路面临线径不足、绝缘老化等状况,极易因过载或放电而发生线路跳闸事故[2]。
        2.3 线路管理问题导致跳闸故障
        由于变电系统的电路比较多,不少电力线路直接裸露在外面,容易受到风、雪、雷电等自然灾害的影响,从而导致线路老化、绝缘体破坏,线路出现跳闸故障。线路跳闸故障可分为瞬时故障和永久性故障,其中瞬时故障的概率占整个线路故障的70~80%。造成线路发生瞬时故障的原因主要是由于中性点直接接地系统单相接地,导致故障相电流增大,电压降低。非故障相电压升高,则电流增大,线路负荷增大,非故障相两相电压可能升高到原来的3倍,从而导致线路薄弱环节被击穿,造成相间短路故障,随着事故范围扩大,最终影响到用户用电。


        2.4 变压器跳闸故障问题
        在变电运行中,变压器设备故障的产生也有多方面原因,通常来说,对于单侧开关跳闸的情况,多数与后备保护动作,说明故障发生在该侧开关相邻设备,常见的有越级跳闸、开关侧母线故障等;对于三侧开关同时跳闸的情况,故障发生在变压器本体或者开关连线等部位,常见的有瓦斯故障、差动保护动作等。待故障发生后,应根据保护动作情况,准确研判故障原因,一般来说,瓦斯故障原因在于变压器设备本体,过流后备保护动作,则多是相邻设备故障,还有待进一步详查[3]。
3 跳闸故障处理技术分析
        3.1 线路故障处理
        单相接地故障发生以后,值班人员立即报告调度人员和相关负责人,并按照变电站调度人员的指令找故障的位置。检查变电站内部电气,查看是否可以找到故障点。可以将母线分段运行,并列的变压器分列运行,找到故障区域。检查互感器是否出现熔断、避雷器有没有被击穿,在确定所有的电气设备没有问题的情况下,可以采用瞬停依次拉闸处理。依次断开110kV 线路母线的分路开关,如果断开某一路开关时,接地系统信号小时,则可以判断停电路线存在接地故障,则主要及时处理故障线路就可以确保电力系统的正常运行;如果采用瞬停分路开关后依然出现接地信号,则说明接地故障没有发生在断开线路,需要及时恢复供电。再依次瞬停其他线路,直到将故障线路找到。
        小电流接地配电网中,一般设置了绝缘监测装置,如果配电网发生接地故障,则线路电压和相位不会发生变压,因此不需要立即切除故障,线路还可以运行一到两个小时。但是非故障相对地电压可能升高2倍,从而导致非故障线路的薄弱位置出现故障,接触不良位置可能产生放电现象,并在一定条件下产生谐振过电压,对电网危害更大,因此需要立即进行处理。由于单相接地故障危害比较大,因此,为了降低接地故障对电网的影响,要求变电站工作人员要日常做电气设备的保养维护,及时发现设备的缺陷,提高设备绝缘水平[4]。
        3.2主变三侧开关故障
        对主变三侧开关故障进行诊断,需要从保护动作情况和一次设备的检查结果进行分析。当主变瓦斯有保护动作时,应围绕变压器进行故障排查工作,明确故障点是在变压器的什么部位,并确定内部的铁芯是否故障。如果不是变压器发生故障,需要对二次回路进行检测,检查压力释放阀门和呼吸器的喷油状况。另外,要检查变压器是否有变形、着火的情况。然后,对差动保护装置进行检查,看其是否出现过保护迹象,如果有,需要检查主变三侧的差动区。如果继电器内部存在有大量的气体,需要提取气体分析组成部分,以判断故障产生的原因。如果变压器与继电器都没有故障,说明故障与差动误动有关。导致主变三侧开关跳闸的原因很多,运维人员必须采用逐步检查的办法,才能找到故障发生的原因。
        3.3主变低压侧开关跳闸及处理
        主变低压侧开关跳闸一般情况下有以下几个因素: ①低压侧母线出现故障。②低压侧开关误动跳闸。③线路在运行期间出现开关拒动或者保护拒动,导致主变低压侧开关跳闸。对出现主变低压侧故障情况,若出现过流保护动作,需要深入分析设备以及保护动作的性质,并且确定故障类型,在此基础上对线路保护以及主变保护进行全面检查。此外,运行人员需要根据后台光字牌信息及保护报文实施诊断,再检查保护动作范围内的设备外观,其处理方法是: 隔离故障部位,同时确保其他设备正常运行。如果是低压侧母线故障,需要将低压母线负荷开关进行有效脱离,母线检修并试验合格后再投入运行,如果是线路开关据动或保护据动,则需将该线路开关隔离之后再将其他设备投入运行[5]。
结束语
        综上所述,电力企业在变电运行过程中,需要根据不同跳闸情况进行针对性选择处理方案,并且在此基础上还需要在日常工作中对变电设备以及线路进行定期检查,对于存在问题的设备与线路应及时维修或者更换,以此确保变电系统的完好,从而为变电系统正常运行奠定良好的基础。
参考文献
[1] 彭威望. 浅析变电运行系统跳闸故障处理技术[J]. 技术与市场,2016,23(6):97-99.
[2] 孔维良. 变电运行中跳闸故障及处理技术探究[J]. 建筑工程技术与设计,2019,(26):372-372.
[3] 张俊, 张明. 变电运行中跳闸故障与处理技术分析[J]. 环球市场,2019,(13):128-128.
[4] 季挺. 变电运行中跳闸故障与处理技术要点[J]. 百科论坛电子杂志,2018,(22):497-498.
[5] 杨叶飞, 朱星雨.关于变电运行中跳闸故障及处理技术的研究[J]. 百科论坛电子杂志,2019,(2):520-520.
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