电力系统越级跳闸原因的分析和预防

发表时间:2021/6/23   来源:《基层建设》2021年第9期   作者:刘喜龙
[导读] 摘要:在电力系统运行期间,线路故障十分常见,其中越级跳闸故障原因多样,危害较大,若不及时有效地解决该故障,势必会在一定程度上影响电力系统的安全运行。
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        摘要:在电力系统运行期间,线路故障十分常见,其中越级跳闸故障原因多样,危害较大,若不及时有效地解决该故障,势必会在一定程度上影响电力系统的安全运行。基于此,文章以35kV线路越级跳闸为例,介绍了35 kV线路越级跳闸的危害,分析了跳闸原因,并提出相关预防措施,仅供参考。
        关键词:电力系统;越级跳闸;原因;预防
        引言
        35kV 变电站线路保护越级跳闸事故的发生会严重影响变电线路的正常运行,甚至造成大面积停电,会严重影响用户的正常用电。目前,35kV 变电站线路保护越级跳闸事故频繁发生,变电站的管理人员和社会相关部门都加强了重视,希望提出相关解决措施,从而保证电力系统的正常运行。要想降低线路保护越级跳闸事故的发生概率,必须对事故发生原因深入探究,对症下药,以提出高效的解决措施和防护策略。本文将对此进行深入的探究,希望对越级跳闸事故的改善有所帮助。
        一 35kV 变电站线路保护越级跳闸事故分析
        1.1 35kV 变电站线路保护越级跳闸事故的类型
        35kV 变电站主接电路(如图 1)主要分为两个主变线路,分别为 1 号、2 号主变线路,两个主变线路的运行方式为同时运行。重合闸是越级跳闸事故的一种主要形式,它的主要过程为:由于周边环境的影响,重合过流线路段、复压闭锁过流线路段均发生保护动作,从而引发多个开关跳闸的现象。一旦发生跳闸现象,就会导致 35kV 线路的电压失常,进而影响整个电力系统的正常运行。
        1.2 35kV 变电站线路保护越级跳闸事故分析
        在分析其跳闸原因时,检查人员应该对越级跳闸事故进行彻底的检查,判断故障发生的具体部位,主要分析保护动作是否正确、规范及跳闸的主要情况,从而确定故障类型,以便提出相应地解决方案。通过分析事故,能够实现故障的精准定位。在对 35kV 变电站线路保护越级跳闸事故进行分析时,应该首先对事故发生的变电站场地、设备进行检查,以运行实验的方式判断其是否处于正常状态,如果设备发生异常,需要及时的采取解决措施,尽可能的缩小事故发生的范围。此外,需要对 35kV 线路中的 2 号主变线路进行全面的检查,主要的
        检查指标为:保护动作、录波、跳闸情况等,并对线路的保护方式进行判断,看其是否符合规范。根据故障发生时的录波,便能确定越级跳闸保护动作发生的时间是否准确且合理。另外,还需要判断变电站线路是否发生过短路,这是由于短路发生后,开关跳闸能够激发越级跳闸保护动作,从而保证整个线路的安全。
       
        图 1 110kV 变电站常见运行方式
        二  事故原因分析
        2.1 操作电源问题
        引起线路保护跳闸事故发生的原因主要为操作电源发生问题。在保护越级跳闸事故发生后,对其使用的蓄电池进行实验,发现其容量仅为总容量的1/3
        不到。运用此电池运行的系统大概正常运行了有5年左右,其使用的蓄电池内部的阻力在不断加大,一旦承受较大的负荷量,其内部阻碍压力也会随之加大。电池容量不足的问题致使电池内部阻碍压力,因此,极易受到外在因素的各种影响,电压也无法稳定。另一方面,分段在完成跳闸重合动作后的差别是其储能电机进行了运作,其电流最高为12~20A。10kV故障线路重合后瞬间直流屏交流失电切换等工况同时发生,直流蓄电池在以上冲击电流的影响下直流电压骤降或急剧波动。此动作会使电源保护系统的内部自动输出一个振荡性电压,并出现在内部的高压之上,致使电压出现一定的变化,出口线路可能无法正常运行。当储能电机完成开关启动动作后,其电源受到影响而发生变化以及各种干扰的消失,使得线路开关出现跳闸动作。
        2.2 周围环境的影响
        对于电力系统来说,尤其是 35kV 变电站的线路,它需要暴露在外界环境中,因此,很容易受到周围天气的影响而引发安全事故。越级跳闸事故通常是在天气恶劣的环境下发生的,如果受到了雷电的影响,线路发生重合后,会使得线路开关出现不正常跳闸。周围环境是影响线路保护动作正常运行的主要因素,据相关调查结果显示,多数越级跳闸事故的发生与周围环境直接相关。因此,要想降低越级跳闸事故,需要对线路进行保护,防止其受到周围环境的影响。
        2.3 验收工作存在疏漏
        验收工作是保证线路质量与保护动作规范的重要环节,目前,我国的电路验收工作存在着较大的疏漏,从而无法保证线路保护的安全运行。在这种情况下,35kV 变电站线路保护很容易发生越级跳闸事故,使得电力系统存在着严重的安全隐患。验收工作对于降低越级跳闸事故来说意义重大,但我国的验收工作却面临着以下问题:①缺乏统一的验收标准。这是由于电力系统具有多种电力设备,一般来说,不同设备的验收标准不一致,如果不对其进行统一,会增加验收的难度。②对施工图纸的检查不细致,施工图是进行电路铺设的关键,如果
        施工图存在问题,将会严重影响后期的投入使用,甚至造成严重的安全事故。我国针对施工图纸的检查流于形式化,这也是产生越级跳闸事故的主要原因。③忽视运行调试的作用,运行调试能够对线路及设备的正常运行进行判断,如果存在问题,能够及时地对其进行修复。而电力企业通常忽视这一作用,从而导致不合格的电路系统投入使用,从而引发一系列安全事故。验收工作是一项必不可少的工作,如果忽略了它在电力系统中的作用,很容易导致越级跳闸事故的发生,甚至引发安全事故,不利于电力企业的可持续性发展。
        三 防范变电站线路保护越级跳闸事故的方法
        3.1加强蓄电池的定期维护
        线路系统中所使用的蓄电池出现大幅度变化的情况容易引发线路开关出现不当的保护越级动作。系统所用的蓄电池电量始终不足以及内部阻碍压力的不断加大,极易造成在承载较大压力时,电压出现不正常的变化,急降或是频繁波动,因此影响了线路开关相应设备的正常运行。由此可以看出,在使用期间,对电路系统的整体进行维护尤为重要,同时对所使用的蓄电池进行定期观察确保其正常运行也是十分重要的。
        3.2 严格把关竣工电路
        在任何一个电路竣工后,应对其进行严格的验收把关工作。在竣工验收时,为了避免出现任何环节部分的错漏,应依照多种设备标准及运行要求寻找出有针对性的验收标准。验收的主要部分包括:竣工图纸、运行试验最终结果以及质量等方面,对其各个部分提出确定的标准及要求。在验收合格后,才能进行运营动作。在试验运行阶段进行还应对相应的电流及电压设备进行合理的测试,并画出图纸进行科学判断,以此确保其与实际的电路方向符合,如出现错误应给予及时的改正,消除各种安全类隐患。
        3.3加强监管力度以及调试管理
        相关的电路管理部门应对其技术加强相应的监管力度。某些变电站的地处周边为电网的整体联络点,因此在运行及技术方面会存在着一定的缺陷,在设备的正常维护方面也无法做到科学管理。由此,供电管理部门应不断健全完善设备的相应运行规范,并实行定期检测,在确保其正常运行的同时也能够保证其安全性,避免出现安全隐患。
        电路的相关施工部门在进行电路设备的调试中,应时刻依照相关标准进行运行调试,并在调试过程中认真地做好记录。对于电流的回转线路方向应进行严禁地核查,防止接线失误的情况发生。
        四 结语
        对于当前频繁出现的110kV变电站线路保护越级跳闸事故应引起相关管理部门及社会的重视。对于事故的发生进行具体深入的分析研究有利于及时找出事故发生的原因,以此作为制定有针对性的解决方案的强有力的依据。
        参考文献:
        [1]浅谈短距离线路保护越级跳闸引起的事故分析[J].马伟波. 石河子科技.2016(06)
        [2]变电站越级跳闸的原因分析及防范措施[J].王飞虎. 工程技术研究.2018(01)
        [3]智能变电站线路保护改造的实践探究[J].张良. 技术与市场.2018(10)
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