110kV變電站雙T進(jìn)線采用線路兼母線電壓互感器典型故障剖析

庾凌云

摘要 本文對110kV變電站雙T進(jìn)線回路中線路兼母線電壓互感器在實(shí)際使用過程中出現(xiàn)的典型問題進(jìn)行了較為深刻的剖析,并進(jìn)一步提出了一些建設(shè)性意見和建議。

關(guān)鍵詞 110kV雙T接線;線路兼母線電壓互感器;故障

中圖分類號 TM63文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1674-6708(2009)08-0058-03

0 引言

隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)、健康、快速發(fā)展,以拉動內(nèi)需并滿足國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要,作為國民經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)的電力系統(tǒng)也掀起了新一輪電網(wǎng)建設(shè)高潮。由于我國是一個人均占有耕地較少的國家,土地資源顯得尤其珍貴,在近年來的電網(wǎng)建設(shè)中設(shè)計(jì)部門充分考慮了用地問題,使設(shè)備布置盡可能地緊湊,并盡可能地將設(shè)備功能做得多樣化,以達(dá)到節(jié)省設(shè)備投資和節(jié)省土地的目的,所以110kV變電站雙T進(jìn)線回路中線路兼母線電壓互感器被廣泛應(yīng)用。110kV變電站雙T進(jìn)線回路中線路兼母線電壓互感器與以前的設(shè)計(jì)相比,它可以節(jié)省兩個電壓互感器和兩個隔離刀閘的投資,并相應(yīng)地節(jié)省了土地資源,但由于實(shí)際應(yīng)用中運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)不足,容易導(dǎo)致電力系統(tǒng)故障,下面就以一個導(dǎo)致全站失壓的實(shí)際案例對這種接線方式進(jìn)行剖析。

1 事故前電網(wǎng)運(yùn)行方式

110kV宜山變110kV慶宜線124開關(guān)及線路運(yùn)行;124線路電壓互感器(兼110kV II段母線電壓互感器)運(yùn)行;110kV宜葉線123線路運(yùn)行;123線路電壓互感器(兼110kV I段母線電壓互感器)運(yùn)行;123開關(guān)熱備用,110kV母聯(lián)120開關(guān)運(yùn)行;#1主變、#2主變110kV、10kV側(cè)并列運(yùn)行,#1主變中壓側(cè)321開關(guān)熱備用,#2主變中壓側(cè)322開關(guān)供35kV負(fù)荷,35kV母聯(lián)320開關(guān)運(yùn)行;10kV母聯(lián)920開關(guān)運(yùn)行。

2 事故經(jīng)過

2009年9月8日9時(shí)36分,110kV宜山變運(yùn)行值班員,接地調(diào)調(diào)度員調(diào)度令:1)退出110kV宜山變110kV備自投;

2)投入110kV宜山變110kV宜葉線123開關(guān)保護(hù)跳閘出口壓板;

3)投入110kV宜山變110kV慶宜線124開關(guān)保護(hù)跳閘出口壓板;

4)將110kV宜山變110kV宜葉線123開關(guān)由熱備用轉(zhuǎn)運(yùn)行;

5)將110kV宜山變110kV慶宜線124開關(guān)由運(yùn)行轉(zhuǎn)熱備用;

6)核實(shí)110kV宜山變110kV宜葉線123開關(guān)保護(hù)定值區(qū)在03區(qū)(非同期區(qū)),投入110kV宜山變110kV宜葉線123開關(guān)重合閘出口壓板;

7)退出110kV宜山變110kV宜葉線123開關(guān)保護(hù)跳閘出口壓板;

8)將110kV宜山變110kV慶宜線124線路電壓互感器由運(yùn)行轉(zhuǎn)檢修。

9時(shí)45分,110KV宜山變運(yùn)行值班員完成上述第1～第4項(xiàng)操作任務(wù)。

9時(shí)49分,當(dāng)操作完成第5個任務(wù)后,即將110kV宜山變110kV慶宜線124開關(guān)由運(yùn)行轉(zhuǎn)熱備用斷開,110kV慶宜線124開關(guān)后, 9時(shí)50分110kV宜葉線123開關(guān)保護(hù)動作跳閘,跳開110kV宜葉線123開關(guān),110kV宜山變?nèi)臼骸?10kV宜山變運(yùn)行值班員立即對110kV宜葉線123開關(guān)保護(hù)動作情況、設(shè)備情況進(jìn)行了檢查,發(fā)現(xiàn)110kV宜葉線123開關(guān)保護(hù)相間距離III段動作出口,重合閘動作出口。

9點(diǎn)52分,110kV宜山變運(yùn)行值班員將110kV宜葉線123開關(guān)保護(hù)動作情況匯報(bào)地調(diào)調(diào)度員。

10時(shí)整,110kV宜山變運(yùn)行值班員將站內(nèi)設(shè)備經(jīng)檢查未發(fā)現(xiàn)異常的情況詳細(xì)匯報(bào)地調(diào)調(diào)度員后,地調(diào)調(diào)度員令斷開35kV冬田線326開關(guān)(小水電),于10時(shí)1分操作完畢。

10時(shí)6分,地調(diào)調(diào)度員令合上110kV宜葉線123開關(guān)運(yùn)行,于10時(shí)7分操作完畢,此時(shí)恢復(fù)110kV宜山變?nèi)竟╇?帶10kV系統(tǒng)負(fù)荷。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)監(jiān)控后臺機(jī)110kV母線無電壓指示,站內(nèi)110kV保護(hù)裝置、主變保護(hù)裝置發(fā)電壓互感器回路斷線告警,110kV宜山變運(yùn)行值班員將情況匯報(bào)地調(diào)調(diào)度員。

10時(shí)15分,地調(diào)調(diào)度員令合上35kV冬田線326開關(guān),于10時(shí)17分操作完畢?；謴?fù)110kV宜山變35kV系統(tǒng)用戶供電。

事故造成110kV宜山變?nèi)臼?7min。

3 原因分析

1)110kV宜山變電站全站失壓事故發(fā)生后,我們對本次事故進(jìn)行了認(rèn)真分析。檢查110kV保護(hù)裝置的PT二次電壓為0V的原因,檢查發(fā)現(xiàn)1233刀閘(上圖所示3G)的輔助常開接點(diǎn)在刀閘合閘后未接通,造成110kV I段電壓互感器的重動繼電器1YQJ1、1YQJ2、1YQJ3、1YQJ4、1YQJF線圈不能勵磁,110kV I段電壓互感器的重動繼電器1YQJ1、1YQJ2、1YQJ3、1YQJ4、1YQJF不能動作,電壓互感器的二次電壓不能送到保護(hù)屏小母線,出現(xiàn)為110kV保護(hù)裝置的二次電壓為0V 。處理輔助接點(diǎn)接通后,110kV I段電壓互感器的重動繼電器動作,二次電壓送到小母線,110kV保護(hù)裝置的二次電壓恢復(fù)正常。

2)110kV宜葉線123開關(guān)保護(hù)裝置為北京四方公司CSL-164B型保護(hù),該類型保護(hù)裝置當(dāng)母線三相電壓下降得很低,接近于0,同時(shí),有電流突變量啟動的時(shí)候,保護(hù)裝置即進(jìn)入低壓判斷程序,判斷為近區(qū)故障,此時(shí)距離III段保護(hù)由于其自身原理在很小的阻抗范圍內(nèi)失去方向性,母線等反方向性質(zhì)的故障有可能會誤動作。由于在斷開110kV慶宜線124開關(guān)進(jìn)行解環(huán)操作時(shí),電網(wǎng)潮流發(fā)生突變(原來環(huán)網(wǎng)時(shí)由220kV慶遠(yuǎn)變供電,解環(huán)后由110kV葉茂變供電,功率倒向),造成123保護(hù)電流突變量啟動,同時(shí)宜山變失去110kV母線二次電壓,因此110kV宜葉線123開關(guān)保護(hù)裝置判斷為短路阻抗接近于0的近區(qū)故障,距離III段保護(hù)經(jīng)延時(shí)跳開了110kV宜葉線123開關(guān),造成了110kV宜山變電站全站失壓。

現(xiàn)場繼電保護(hù)試驗(yàn)也證實(shí)了上述結(jié)論的正確性。對124的保護(hù)裝置(123的保護(hù)裝置同為四方公司的同一類型CSL-160B裝置)進(jìn)行有關(guān)檢查,檢查的內(nèi)容是模擬電壓消失的同時(shí)電流有突變,在電壓消失前負(fù)荷功率正方向及反方向的情況下保護(hù)裝置的動作情況。在完成試驗(yàn)的安全措施后,進(jìn)行裝置的試驗(yàn),試驗(yàn)的情況如下:

(1)模擬電壓消失的同時(shí)電流有突變,正方向(電流落后同相電壓70度),模擬電壓消失時(shí),電流從0.5A突變到1.5A,距離I段出口,測距為0.07km。

(2)模擬電壓消失的同時(shí)電流有突變,反方向(電流落后同相電壓250度),模擬電壓消失時(shí),電流從0.5A突變到1.5A,距離III段出口,測距為0.07km。

(3)模擬電壓消失的同時(shí)電流不突變,正方向(電流落后同相電壓70度),模擬壓消失時(shí),電流從0.5A突變到1.5A,保護(hù)裝置告警,發(fā)PT斷線信號。

(4)模擬電壓消失的同時(shí)電流不突變,反方向(電流落后同相電壓250度),模擬電壓消失時(shí),電流從0.5A突變到1.5A,保護(hù)裝置告警,發(fā)PT斷線信號。

3)施工單位負(fù)責(zé)安裝的110kV宜葉線123間隔1233刀閘(撫順高岳開關(guān)有限公司產(chǎn)品)輔助接點(diǎn)質(zhì)量不可靠,在刀閘合閘后未能接通,導(dǎo)致110kV宜葉線123線路電壓互感器電壓不能正確切換成110kV I段母線電壓,供給110kV線路保護(hù)裝置用二次電壓,是造成本次110kV宜山變電站全站失壓的直接原因;

4)施工單位安裝110kV宜葉線123間隔1233刀閘時(shí),輔助接點(diǎn)轉(zhuǎn)換開關(guān)調(diào)整不到位,造成運(yùn)行過程中輔助接點(diǎn)出現(xiàn)不接通現(xiàn)象,是造成本次110kV宜山變電站全站失壓的間接原因之一;

5)110kV宜山變電站運(yùn)行值班員運(yùn)行維護(hù)不到位,不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)110kV宜葉線123間隔1233刀閘輔助接點(diǎn)未接通,110kV宜葉線123線路電壓互感器電壓不能正確切換成110kV I段母線電壓的缺陷,是造成本次110kV宜山變電站全站失壓的間接原因之二;

6)設(shè)備所屬單位對110kV宜葉線123間隔1233刀閘投運(yùn)驗(yàn)收時(shí)驗(yàn)收工作不認(rèn)真,未能發(fā)現(xiàn)輔助接點(diǎn)轉(zhuǎn)換開關(guān)調(diào)整不到位的隱患,是造成本次110kV宜山變電站全站失壓的間接原因之三。

4 暴露問題

1)變電站運(yùn)行值班人員對運(yùn)行設(shè)備功能不了解,變電站運(yùn)行規(guī)程不符合現(xiàn)場實(shí)際情況;

2)變電站運(yùn)行值班人員技能水平差,運(yùn)行值班監(jiān)盤能力不強(qiáng);

3)對變電站新設(shè)備、新技術(shù)應(yīng)用的相關(guān)培訓(xùn)工作不到位;

4)變電站技改大修、改擴(kuò)建工程驗(yàn)收投運(yùn)時(shí),未能及時(shí)做好現(xiàn)場的技術(shù)交底工作;

5)生產(chǎn)技術(shù)部對技改大修、改擴(kuò)建工程的驗(yàn)收工作把關(guān)不嚴(yán);

5 線路兼母線電壓互感器二次切換回路改進(jìn)探討及建議:

1)原設(shè)計(jì)圖紙二次切換回路共串了四對輔助接點(diǎn),分別為:開關(guān)母線側(cè)刀閘1G輔助接點(diǎn)、開關(guān)線路側(cè)刀閘3G輔助接點(diǎn)、母聯(lián)120開關(guān)輔助接點(diǎn)DL、線路兼母線電壓互感器刀閘輔助接點(diǎn)。為了降低故障率減少一對或幾對接點(diǎn)以降低故障率:

(1)減少1G或3G,這樣就會導(dǎo)致110kV母線檢修或110kV線路檢修時(shí)誤切換,所以此方法不能運(yùn)用到具體實(shí)施中;

(2)減少DL。如果不串入DL,也就是說不管母聯(lián)120開關(guān)合閘還是分閘,只要1G、3G、4G接通就可切換,而實(shí)際是,母聯(lián)開關(guān)如果不合閘本段母線沒有電壓,切換沒有意義,且誤發(fā)信號造成誤判斷,也影響保護(hù)裝置的正常運(yùn)行,所以此方法不能運(yùn)用到具體實(shí)施中;

(3)減少4G。如果不串入4G,電壓互感器根本不在運(yùn)行狀態(tài),也就無所謂切換,因此行不通。

綜上所述,四對接點(diǎn)一起串入電壓二次切換回路是正確的,設(shè)計(jì)沒有錯誤,因此不能以減少接點(diǎn)數(shù)來降低故障的發(fā)生率。

2)以更換可靠性更高的真空輔助開關(guān)(包括傳動部分)來降低故障率。真空輔助開關(guān)已有成熟的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),接點(diǎn)接觸好、不生銹、傳動軸不易變位,能很大程度上提高了可靠性,最好并兩對以上接點(diǎn)以進(jìn)一步提高可靠性。

3)增加電壓切換信號到后臺監(jiān)控系統(tǒng)及時(shí)提醒值班員,從而降低故障率。假定這種方法可以實(shí)施,那么就只有通過刀閘輔助接點(diǎn)或重動繼電器的接點(diǎn)(必要時(shí)加裝繼電器)來完成,以I段母線為例,I段切換重動繼電器的接點(diǎn)在切換回路接通時(shí)動作,具有自保持功能,要一直等到回路斷開后才能返回,也就是說一經(jīng)切換,切換信號一直在后臺監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)告警信號,一直等到II段切換完后,才能斷開I段開關(guān)及刀閘,這時(shí)如果II段切換回路不通也是發(fā)現(xiàn)不了的,因?yàn)镮段還接通,依然有導(dǎo)致上述全站失壓事故發(fā)生的可能性,且因?yàn)槭窃诓僮鞯乃查g發(fā)生問題,等值班員發(fā)現(xiàn)基本上來不及了。

另一缺點(diǎn)就是總發(fā)信號在后臺,干擾別的信號上傳。因此,此方法不能運(yùn)用到具體實(shí)施中。

4)不使用這個二次切換回路(電壓互感器二次電壓不經(jīng)切換回路直接接入屏頂小母線,I、II段直接并在一起),筆者認(rèn)為這是一個比較好的辦法,但需注意的是當(dāng)線路兼母線電壓互感器故障或檢修退出運(yùn)行時(shí),要及時(shí)采取防護(hù)措施,必要時(shí)退出主變保護(hù)或線路保護(hù)的運(yùn)行,此方法的優(yōu)點(diǎn)就是運(yùn)行可靠性大大提高。

6 運(yùn)行維護(hù)人員應(yīng)采取以下防范措施

1)及時(shí)修編現(xiàn)場運(yùn)行規(guī)程,使之與實(shí)際相一致;

2)加強(qiáng)變電站運(yùn)行值班員的培訓(xùn)工作,特別是針對新設(shè)備、新技術(shù)應(yīng)用的培訓(xùn);

3)變電站運(yùn)行值班人員應(yīng)加強(qiáng)運(yùn)行值班監(jiān)盤,熟悉了解變電站內(nèi)設(shè)備各種信號指示燈的功能和作用;

4)加強(qiáng)變電站技改大修、改擴(kuò)建工程驗(yàn)收投運(yùn)工作,認(rèn)真仔細(xì)地按照驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格執(zhí)行,不放過任何細(xì)小的缺陷、隱患;

5)做好技改大修、改擴(kuò)建工程的書面現(xiàn)場技術(shù)交底工作,按規(guī)程要求填寫有關(guān)檢修記錄;

7 結(jié)論

電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行,關(guān)系到國計(jì)民生和社會穩(wěn)定,我們每個從事電力工作的同志都應(yīng)熟悉自已所管轄的電力設(shè)備,認(rèn)真鉆研技術(shù)、及時(shí)發(fā)現(xiàn)各種存在的安全隱患,做到心中有數(shù),為電力事業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

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[2]電力系統(tǒng)繼電保護(hù)實(shí)用技術(shù)問答.2版.中國電力出版社.

[3]電力系統(tǒng)繼電保護(hù)與安全自動裝置整定計(jì)算.中國電力出版社.

國際水產(chǎn)專家青島探討海洋食品深加工與質(zhì)量控制技術(shù)

11月13日,由中國水產(chǎn)學(xué)會、中國海洋大學(xué)和國家海洋科學(xué)研究中心聯(lián)合主辦的第一屆海洋食品精深加工與質(zhì)量控制技術(shù)國際研討會在中國海洋大學(xué)召開,來自中國、美國、俄羅斯、加拿大、日本、韓國等國家的200余位專家學(xué)者及國內(nèi)著名水產(chǎn)相關(guān)企業(yè)負(fù)責(zé)人參加了研討會。

會議以“健康、安全海洋食品”為主題,圍繞海洋食品化學(xué)和加工技術(shù)、海產(chǎn)食品的質(zhì)量安全控制、海產(chǎn)食品貿(mào)易及海產(chǎn)食品功能因子和健康食品開發(fā)進(jìn)行討論和學(xué)術(shù)交流,是海洋食品加工與質(zhì)量安全控制方面最為重要的國際會議之一。會上,日本東京大學(xué)教授兼日本水產(chǎn)學(xué)會副會長Watabe教授、美國北卡羅來納州立大學(xué)的Lanier教授、日本食物營養(yǎng)學(xué)會副會長Yanagita教授針對水產(chǎn)加工利用技術(shù)以及海洋保健食品開發(fā)前沿技術(shù)進(jìn)行了大會特邀報(bào)告,來自日本、韓國、加拿大和國內(nèi)知名高校及研究所的著名專家和學(xué)者也先后就海洋食品加工新技術(shù)、海洋食品的質(zhì)量安全控制新技術(shù)進(jìn)行了大會報(bào)告。會議還在多個分會場對食品化學(xué)和加工技術(shù)、海產(chǎn)食品的質(zhì)量安全控制、海產(chǎn)食品貿(mào)易、海產(chǎn)食品功能因子和健康食品開發(fā)進(jìn)行了專題報(bào)告和討論。

中國水產(chǎn)學(xué)會秘書長司徒建通在開幕式的講話中指出,改革開放30年,中國的水產(chǎn)業(yè)取得了巨大的成就,令世界矚目。水產(chǎn)品產(chǎn)量長期以來位居世界第一,占世界水產(chǎn)品總產(chǎn)量的1/3。但我國的漁業(yè)裝備和技術(shù)與漁業(yè)的發(fā)展水平又很不適應(yīng),與世界發(fā)達(dá)國家相比還有較大的差距,水產(chǎn)品加工業(yè)尤其如此。水產(chǎn)加工產(chǎn)品的比例較低且結(jié)構(gòu)不合理。2008年全國水產(chǎn)加工企業(yè)有9 971家,上規(guī)模的企業(yè)不到1/4。在出口產(chǎn)品中,精深加工、高技術(shù)含量、高附加值的產(chǎn)品少。我們需要解決的問題還很多,需要追趕的路還很長,需要學(xué)習(xí)和引進(jìn)的東西還很多。

此次研討會是一次海洋食品加工和質(zhì)量控制的國際盛會,如此眾多的世界海洋食品加工和質(zhì)量控制的頂尖專家和學(xué)者的到來,為我們引進(jìn)的新思維、新技術(shù)、新產(chǎn)品,對進(jìn)一步加強(qiáng)海洋食品加工和質(zhì)量安全控制技術(shù)的國際交流合作,提升我國海洋食品加工產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平和創(chuàng)新能力,實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)海洋產(chǎn)業(yè)的改造升級具有重要意義。