流變安裝位置對(duì)電網(wǎng)安全運(yùn)行的影響

時(shí) 標(biāo)

（阜陽(yáng)供電公司，安徽 阜陽(yáng) 236000）

1 案例

1）甲站 110kV流變防爆膜破損進(jìn)水故障，接線如圖1所示。

圖1

事故現(xiàn)象：某日110kV甲站1#主變差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作，1#主變701、01開關(guān)跳閘（#1主變帶10kV全部負(fù)荷）。同時(shí)乙站110kVA線711開關(guān)接地距離Ⅱ段、零序Ⅱ段保護(hù)動(dòng)作，開關(guān)跳閘，重合成功，因故障屬于間歇性故障，緊接著又造成線路的的再次跳閘及重合，最后由于重合閘充電時(shí)間未到，未重合。110kV備用電源自投裝置動(dòng)作將甲站A線711開關(guān)斷開，合上B線712開關(guān)。由于故障依然存在，乙站110kVB線712開關(guān)接地距離Ⅱ段、零序Ⅱ段保護(hù)動(dòng)作，開關(guān)跳閘，徹底將故障斷開（空載線路，重合閘未投）。現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)故障點(diǎn)為甲站 1#主變701流變，故障原因?yàn)?10kV1#主變 701流變防爆膜破損進(jìn)水，氣體泄漏，絕緣強(qiáng)度降低，從而引發(fā)內(nèi)部放電造成。

2）丁站10kV流變發(fā)熱燒壞故障，接線如圖2所示（10kV出線僅畫一條，其他類似）。

事故現(xiàn)象：某日110kV丁變電站#1主變差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作，1#主變701、101開關(guān)跳閘，10kV母線失電

圖2

（#1主變帶10kV全部負(fù)荷，102開關(guān)熱備用）。調(diào)度按照主變差動(dòng)保護(hù)跳閘的處理思路，計(jì)劃將#2主變102開關(guān)轉(zhuǎn)入運(yùn)行帶10kV負(fù)荷，在操作合上#2主變102開關(guān)時(shí)，由于102開關(guān)機(jī)構(gòu)出現(xiàn)故障，開關(guān)合不上，10kV母線一直處于失電狀態(tài)。運(yùn)行值班員現(xiàn)場(chǎng)檢查#1主變?nèi)齻?cè)開關(guān)范圍未發(fā)現(xiàn)明顯故障點(diǎn)，當(dāng)打開所有柜門進(jìn)行詳細(xì)檢查時(shí)，發(fā)現(xiàn)故障為#1主變101開關(guān)流變損壞。如果不是由于#2主變102開關(guān)有問(wèn)題，當(dāng)合上#2主變102開關(guān)時(shí)將造成事故的擴(kuò)大，甚至主變由于短路電流過(guò)大而損害的事故。

2 事故原因分析

從以上兩起事故可以看到，故障點(diǎn)均為流變。且此兩組流變的安裝位置均在開關(guān)與母線之間，而主變差動(dòng)保護(hù)范圍雖在三側(cè)流變之間，但因故障點(diǎn)不在三側(cè)開關(guān)范圍內(nèi)，故主變差動(dòng)雖然正確動(dòng)作，但并不能將故障點(diǎn)切除，將自身的保護(hù)范圍內(nèi)的事故擴(kuò)大到母線上。第一起事故依靠上一級(jí)保護(hù)動(dòng)作切除故障。第二起事故主變差動(dòng)保護(hù)雖然將故障切除，但如果當(dāng)時(shí)#1主變同時(shí)帶35、10kV母線負(fù)荷，將造成事故的擴(kuò)大，且不能按照正常的主變差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作跳閘的事故處理原則進(jìn)行處理，造成母線長(zhǎng)時(shí)間停電。

3 流變安裝位置對(duì)電網(wǎng)安全運(yùn)行的影響

3.1 電流互感器安裝于斷路器的出線側(cè)

1）若故障點(diǎn)發(fā)生在線路側(cè)如圖3所示。故障在其保護(hù)范圍內(nèi)，則保護(hù)動(dòng)作開關(guān)跳開，即能夠快速切斷故障。

2）故障點(diǎn)發(fā)生在開關(guān)與流變之間如圖4所示。由母差及線路對(duì)側(cè)保護(hù)將故障快速切斷。

圖3

圖4

3.2 電流互感器安裝于斷路器與母線之間

1）若故障點(diǎn)發(fā)生在開關(guān)線路側(cè)如圖 5所示。故障在保護(hù)范圍內(nèi)，保護(hù)動(dòng)作開關(guān)跳開，即可切斷故障。

圖5

2）若故障點(diǎn)在開關(guān)與流變之間如圖6所示。雖故障在保護(hù)范圍之內(nèi)，本單元保護(hù)開關(guān)會(huì)正確動(dòng)作，卻無(wú)法切除故障。由于此故障又不在母差保護(hù)范圍內(nèi)，要想切除故障則必須依靠上一級(jí)開關(guān)保護(hù)，雖然故障可以切除，但擴(kuò)大了事故的范圍。且上一級(jí)保護(hù)動(dòng)作時(shí)間要長(zhǎng)于本級(jí)保護(hù)動(dòng)作時(shí)間，會(huì)延長(zhǎng)故障切除的時(shí)間，對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定極為不利，并可能造成設(shè)備的進(jìn)一步損壞。而且由于上下兩級(jí)開關(guān)同時(shí)動(dòng)作，一般會(huì)被誤判斷為下一級(jí)保護(hù)越級(jí)，這樣就會(huì)誤導(dǎo)事故處理人員做出錯(cuò)誤的判斷，并進(jìn)行錯(cuò)誤的事故處理指令，從而引發(fā)更大的事故。此例中的事故變電站為 110kV終端變電站，僅造成了一座110kV變電站的母線失電，若出現(xiàn)在 220kV或500kV變電站，勢(shì)必會(huì)造成多條 220kV線路或500kV線路的跳閘，引起系統(tǒng)波動(dòng)，形成大面積停電的事故，甚至造成系統(tǒng)的瓦解。

圖6

3.3 流變安裝位置對(duì)電網(wǎng)安全運(yùn)行的影響

通過(guò)以上分析可知，流變安裝位置不同，對(duì)系統(tǒng)的影響是不同的。到目前為止國(guó)網(wǎng)公司系統(tǒng)內(nèi)變電站大都采用無(wú)人值守，當(dāng)變電站出現(xiàn)事故時(shí)，運(yùn)行人員及調(diào)度均會(huì)按照常規(guī)接線方式進(jìn)行事故處理，若對(duì)變電站的這類接線不了解的情況下，極易出現(xiàn)對(duì)事故的不當(dāng)處理，造成事故的擴(kuò)大。且由于不能在本單元內(nèi)切除故障，將故障范圍會(huì)擴(kuò)大至上一級(jí)，造成大面積停電或因不能及時(shí)采取其他方式送電而造成對(duì)用戶長(zhǎng)時(shí)間的停電。

4 防范措施及建議

1）首先在設(shè)計(jì)時(shí)要嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，依據(jù)電網(wǎng)情況合理考慮流變的安裝位置?；ú块T要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行施工，不能僅考慮變電站設(shè)備的排列等情況，隨意更改設(shè)計(jì)方案，更要考慮接線的合理性。運(yùn)行單位在可研、初設(shè)、審查過(guò)程中也要重點(diǎn)關(guān)注。

2）對(duì)已經(jīng)存在且安裝位置特殊的流變，變電人員及調(diào)度人員應(yīng)全面了解，并制定明細(xì)表便于隨時(shí)查詢，還可以利用OPEN3000系統(tǒng)一次接線圖強(qiáng)大的繪制功能，繪制流變的實(shí)際位置，在系統(tǒng)中顯示，并用不同的顏色加以區(qū)分，便于運(yùn)行人員掌握。

3）針對(duì)此種特殊接線，制定相應(yīng)事故處置預(yù)案，并進(jìn)行反事故演習(xí)，以便在故障發(fā)生時(shí)能夠迅速做出正確的判斷，處理事故。

4）結(jié)合變電站的改造項(xiàng)目，對(duì)安裝位置不合適的流變，進(jìn)行整改，調(diào)整安裝位置，按照國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)逐步統(tǒng)一流變安裝位置。