试论变电运行系统跳闸故障处理技术

发表时间:2020/11/3   来源:《中国电业》2020年第18期   作者:马晓平 李玉亮
[导读] 现阶段,随着我国经济的快速发展,在经济体制改革的过程中,各个行业
        马晓平   李玉亮
        国网宁夏电力有限公司检修公司 宁夏 银川 750001
        摘要:现阶段,随着我国经济的快速发展,在经济体制改革的过程中,各个行业经济得到较快发展,在此期间所需电量不断提升。为了满足社会用电量,电力企业在发展的过程中,需要全面提高电力系统的安全性与稳定性,有效满足社会用电需求。但是,供电系统在运行的过程中,会出现跳闸故障情况导致变电系统无法正常运行,致使安全隐患的发生。为此,需要对一些跳闸故障情况进行全面深入分析,并在此基础上对故障情况采取有效措施实施有效处理,以此为变电系统正常运行奠定良好的基础,这对电力企业的发展也具有较大促进作用。
        关键词:变电运行系统;跳闸故障;处理技术
        引言
        变电运行是电力系统供电的关键组成,变电运行的运行状况直接影响供电的稳定性。随着国家经济的快速发展,人们对电力资源的需求不断增加,对电力系统的供电水平也提出了更加严格的要求。在目前的电力能源供应中,变电站在运行过程中难以避免会出现不同的故障问题,导致供电发生变化。因此,加强对变电运行故障原因的分析和研究,已经成为优化供电系统运行的主要方式。
        1变电运行及跳闸概述
        在电力系统中,通常在发电端会通过升压的方式来提高输电电压,来减少输电损耗,实现长距离输电,而在受电端,又需采取降压措施来达到用户用电电压标准,该过程便是变电运行,借助于变电操作实现了电网不同电压等级的有效连接。而电能供应网络相对复杂,存在有许多不利于供电安全的因素,若发生设备故障,在继电保护系统控制下能够迅速断开故障设备的电源,也就是发生跳闸。其中,继电保护扮演重要角色,能够将故障区间隔离,有效避免变电运行故障扩大化。
        2变电运行系统常见的跳闸故障
        2.1线路跳闸故障
        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。短路故障发生时,还会零序电压或者零序电流,且短路电的零序电压最大,电路长期处于故障运行状态,可能导致多点接地短路,弧光接地,从而破坏电力设备,造成大范围停电现象。
        2.2硬件设备引发的问题
        由于部分工作人员的疏忽,导致对电力系统的设备检查不全面,很多设备的隐藏问题没能及时发现,并且导致了部分变电设备在存在隐患的情况下仍在工作,甚至超负荷工作,从而加大了跳闸事故发生的可能性,甚至威胁整个变电系统的安全运转,这不仅仅浪费了检查工作所投入到其中的人力、物力、财力、精力、时间,更是致整个变电系统与相关工作人员、周围群众的生命安全于危险之中。
        2.3变电设备检查维护问题
        为保证变电运行安全,要对变电设备采取必要的检查和维护措施,但在实际运行管理中,受限于庞大的变电设备基数,设备检查维护难以有效覆盖,再加上有的维护人员缺乏责任意识,存在随意应付的情况,使得变电设备缺陷得不到有效解决,导致了变电设备跳闸问题。同时,变电设备更新换代加快,许多维护人员专业素质有限,还有的缺乏设备维护检修相关资质,使得变电设备问题存在误判、漏检等情况,严重者还会造成跳闸事故。


        3跳闸故障处理技术分析
        3.1变电运行跳闸故障判断技术
        变电系统出现跳闸故障时,需要根据故障实际情况和变电运行环境判断跳闸故障类型,为故障检查与处理提供可靠依据。首先,确定故障性质,可利用故障分析时形成的录波图展开分析。其次,根据系统保护动作发生情况,判断故障发生的大致位置。例如,线路跳闸后电流速断代表系统内保护装置发挥作用,这类故障最严重,故障点通常位于电路首端。最后,根据运行环境精准定位故障位置。跳闸故障出现后,在故障现场先判断天气条件,排除是否由外力因素导致故障。在无外力因素影响下,在跳闸范围内基于故障性质与类型的判断定位故障点。如果天气条件较差,可考虑是否因天气因素导致变电设备故障或线路损坏引发故障。这类问题故障点判断存在难度,无准确判断条件时需逐段排查。
        3.2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。
        3.3提高设备风险管控能力
        供电企业要提高对变电运行故障的重视,切实提高对变配电设备的管控能力,加强设备运维,特别关注故障频发设备。还要引入设备风险评估机制,对于潜在的故障风险要提早预防。同时,应重视设备运维人员素质提升,加强新设备学习,强化业务培训,这样才能使变电运行有更安全的保障。
        结语
        我国经济在发展的过程中,各个行业用电量不断增加,这对电力企业电能产出提出更高要求,这就要求电力企业在电能生产的过程中应确保变电系统的正常与安全运行,只有这样才能保证电能的正常输出。为此,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
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