一起10千伏备自投装置误动作事故分析

发表时间:2021/1/28   来源:《中国电业》2020年28期   作者:张鹏 薛文峰 王李琦
[导读] 在电网中备用电源自投装置的安装投入使用,确保电网安全稳定运行的有力支撑技术手段
        张鹏,薛文峰,王李琦
        国网伊犁供电公司,新疆 伊犁 835000
        摘要:在电网中备用电源自投装置的安装投入使用,确保电网安全稳定运行的有力支撑技术手段。但由于受电网运行要求限制,备自投装置在电网的实际应用中时常出现问题。对110kV某变电站备自投装置发生的一起误动作事件进行原因分析和探讨,并提出改进和防范措施,为今后备自投装置的安装、验收以及技改和运行人员的规范操作提供参考。
        关键词:断路器;拒动;事故分析


        随着电力事业的突飞猛进,为了确保变电站能够正常运转,备自投装置的运行状况将对用电系统的正常运转起到关键作用。备自投装置是供电网络系统自动装置与继电保护装置相结合,是一种对供电网络提供不间断供电的经济而又有效的技术措施。当工作电源因故障或其他原因消失后,备自投能够将备用电源或其他正常工作电源自动、迅速地投入工作,并断开工作电源。它保证了电网正常、可靠地运行,在电力系统中得到了广泛应用[1]。
1 变配电站备自投的供电方式
        目前,电网应用的变配电站备用电源自动投入装置(备自投)一般有两种基本的供电方式,母联分段供电方式,母联开关断开,2个工作电源分别供电,2个电源互为备用。此方式称为母联备自投方式。第二种为双进线向单母线供电方式,即由一个工作电源供电,另一个电源为备用。此方式称为线路备自投方式。
        装置引入两端母线三相电压,用于有压、无压判别;为防止电压互感器三相断线后造成自投装置误动,各自引入三相电流。两条进线分别带一段运行,即1QF,2QF在合位,3QF在分位;当某一进线电源因故障或其他原因被断开,将分段断路器自动合上。为使备自投只动作一次,设计了分段自投的充电过程,只有在充电完成后才允许自投[2]。
2 故障前运行方式及事故原因分析
2.1 故障前运行方式
        110千伏某变电站系统运行方式:110千伏采用母单分段接线形式;110千伏I、Ⅱ母母线分列运行;1号主变运行于110千伏I母;2号主变运行于110千伏Ⅱ母。
        35千伏系统运行方式:35千伏采用单母分段接线形式;35千伏 I、Ⅱ母母线分列运行;1号主变运行于35千伏I母;2号主变运行于35千伏Ⅱ母。
        10千伏系统运行方式:10千伏采用单母分段接线形式;10千伏I、Ⅱ母母线分列运行;1号主变运行于10千伏 I母;2号主变运行于10千伏Ⅱ母。
2.2 事故原因分析
        现场检查10千伏备自投装置硬压板投入状态均与定值要求一致;经询问运行人员,10千伏备自投动作时刻,10千伏I母保护电压空开在断开位置。


        现场检查10千伏备自投装置信息,发现10千伏备自投装置动作,出口5(跳1001断路器)跳闸灯点亮。核对备自投装置开入信息检查,发现DI1在分位(代表1001断路器合位),DI2在分位(代表1002断路器在合位),10千伏1001断路器实际在分位,DI3在合位(代表1050断路器在分位),备自投装置采集1001断路器位置与现场实际位置不一致。
        后续检查过程中发现,10千伏备自投装置1001断路器机构辅助节点接触不良,未能反应断路器实际位置,备自投动作跳开1号主变1001断路器后TWJ节点未导通,使备自投装置内断路器开入位置与现场不一致;对10千伏I母保护电压空开分合试验发现多次合闸时空开有脱扣情况,经试验测试二次电压空开试验数据不合格,二次电压空开使用时间较长,质量存在问题,是I母电压互感器二次空开跳闸的原因(空开试验数据见附件1)。检查保护装置定值与定值整定通知单,发现由于闭锁备自投装置误动的电流定值为20A(装置默认最大值),使备自投有流闭锁功能实际为退出状态。
        通过以上信息分析,1号主变10千伏侧1001断路器跳闸前,110千伏某变电站10千伏I母、II母分列运行,满足备自投充电条件。10千伏I母电压互感器二次空开跳闸后,10千伏备自投动作,1号主变1001断路器跳闸,由于1001断路器辅助接点接触不良,备自投动作跳开1号主变1001断路器后TWJ节点未导通,备自投装置放电,导致10千伏母联1050断路器未能正确合闸。
3 事故暴露问题及整改措施
        1、110千伏某变电站10千伏I段母线电压互感器二次电压空开由于质量问题,在电压回路出现较小扰动时,造成I母电压二次空开跳闸使导致本次10千伏备自投误动作的主要原因,要求变电检修室完成对110千伏及以上变电站电压二次空开进行核查,安装备自投装置的变电站优先安排核查,对于规格型号不满足反措要求的电压二次空开根据轻重缓急安排计划进行更换。
        2、备自投装置中有流闭锁功能定值未能正确投入,是10千伏备自投装置在10千伏电压二次空开跳闸后误动作的主要原因,要求对备自投装置定值进行整改。
        3、核查本次备自投装置定值1号主变1001断路器机构断路器辅助节点损坏,是造成10千伏备自投装置未能正确完成动作的主要原因,要求对相关二次回路进行核查,并完成整改。
4 结束语
        随着电网规模的不断扩大,提升其供电的效率和可靠性是迫切而必要的。为了使得供电能够连续、稳定、安全地进行,在变电站自动保护装置中,备用电源的设置变得尤为重要。结合本次发生的备自投装置误动作事件,对备自投功能、动作原理和逻辑条件进行分析判断,提出了备投方式设置以及运行方面需要重点关注的问题,并采取改进措施,实现电网的安全运行。这对变电站备自投装置的异常分析、逻辑判断及技术改造具有借鉴意义。
参考文献
[1] 程朱慧清.一起110kV备自投装置误动作的分析及防范[J].科技风,2019(20):169.
[2] 马丽,晋文杰,郑磊.一起变电站进线备自投装置误动作事故分析[J].农村电工,2017,25(10):45-46.
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