淺談變電站的母線保護(hù)動(dòng)作故障

王紅梅++張蕾++張紅丹

摘 要：母線對電力系統(tǒng)的重要性不言而喻，雖然母線發(fā)生故障的概率小，但是母線保護(hù)一旦動(dòng)作，容易引起大面積停電事故，特別是樞紐變電站的母線一旦發(fā)生故障，很容易造成系統(tǒng)瓦解，帶來嚴(yán)重的社會(huì)影響，后果極其嚴(yán)重。本文對母線保護(hù)動(dòng)作的原因進(jìn)行了分析，闡述了母線保護(hù)動(dòng)作后的處理措施，并提出了減小母線保護(hù)動(dòng)作的措施。

關(guān)鍵詞：母線 故障 母差保護(hù)

中圖分類號：TM411 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）03（a）-0124-02

母線正常運(yùn)行對于電力系統(tǒng)安全運(yùn)行非常重要，如果母線保護(hù)動(dòng)作，容易引起大面積停電，造成十分嚴(yán)重的后果[1]。由于各種原因的影響，母線故障不可能安全杜絕，因此，當(dāng)母線保護(hù)動(dòng)作后，根據(jù)繼電保護(hù)報(bào)文及故障現(xiàn)象等，及時(shí)進(jìn)行故障處理，盡快恢復(fù)母線供電，以及采取相應(yīng)的措施，提高母線的安全水平，盡量減少母線事故發(fā)生率，對電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行是十分必要的。

1 母線保護(hù)動(dòng)作的原因

母線一旦發(fā)生故障，常見的表現(xiàn)形式主要有單相接地故障、兩相短路故障、三相短路故障等，造成母線保護(hù)動(dòng)作的原因是多種多樣的，具體如下。

（1）設(shè)備自身問題。比如當(dāng)母線本身有質(zhì)量問題，或者當(dāng)連接母線的設(shè)備本身有質(zhì)量問題，容易造成母線、斷路器、電壓互感器、電流互感器、避雷器等長期運(yùn)行后，由于材料老化導(dǎo)致爆炸事故，造成母線保護(hù)動(dòng)作[2]。比如所選的設(shè)備不匹配時(shí)，例如所選的電流互感器磁滯飽和曲線不合格，當(dāng)短路電流很大時(shí)，二次電流不合格，容易使母差保護(hù)誤動(dòng)。對于GIS母線，比如當(dāng)導(dǎo)體部分接觸不良、母線表面有毛刺和突出的尖角、絕緣子表面有氣泡或裂紋、筒內(nèi)有導(dǎo)電微粒等，很容易造成電場強(qiáng)度不均勻，導(dǎo)致在過電壓沖擊下造成擊穿故障，進(jìn)而引發(fā)母線保護(hù)動(dòng)作。

（2）自然環(huán)境因素。惡劣自然天氣容易造成母線保護(hù)動(dòng)作，比如大風(fēng)容易引起母線設(shè)備變形，造成母線短路；也容易把漂浮物刮到母線上，造成母線短路。比如連續(xù)陰雨天氣容易造成雨水進(jìn)入電流互感器，造成電流互感器內(nèi)部故障，也容易引起戶外端子箱、機(jī)構(gòu)箱受潮和凝露，造成二次回路故障，引起母差動(dòng)作。比如雷電容易造成電流互感器端子箱電纜絕緣擊穿，引起母差保護(hù)電流回路兩點(diǎn)接地，使電流產(chǎn)生分流，造成母線保護(hù)動(dòng)作。比如工業(yè)污染和霧靄，容易造成母線的支撐絕緣子和斷路器套管發(fā)生閃絡(luò)，造成母線保護(hù)動(dòng)作。

（3）日常運(yùn)維不到位。由于運(yùn)維人員技術(shù)不熟練，再加上安全意識也比較淡薄，在日常運(yùn)維工作中，容易造成不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備缺陷，給母線保護(hù)動(dòng)作埋下隱患。除此之外，就算運(yùn)維人員發(fā)現(xiàn)缺陷后，也容易因?yàn)榇中拇笠庠斐上惫ぷ鞑粡氐?，還容易將工具誤落在母差保護(hù)回路上，導(dǎo)致母線檢修后送電時(shí)再次跳閘。

（4）現(xiàn)場違章施工作業(yè)。現(xiàn)場施工時(shí)也容易造成母線保護(hù)動(dòng)作，由于施工人員水平參差不齊，執(zhí)行安規(guī)時(shí)不徹底，容易導(dǎo)致工具誤碰母線，造成母線絕緣損壞，也容易造成連接在母線上的隔離開關(guān)、斷路器、避雷器、互感器、支持絕緣子損壞，當(dāng)母線送電時(shí)，造成母線發(fā)生接地或短路故障，引起母線保護(hù)動(dòng)作。

（5）誤操作誤整定。誤操作誤整定也是造成母線保護(hù)動(dòng)作的一個(gè)原因，如果運(yùn)行人員誤投切壓板，或者工作人員不了解現(xiàn)場接線方式，違規(guī)使用五防解鎖鑰匙，擅自操作設(shè)備，合上斷路器、隔離開關(guān)、接地刀閘等，會(huì)造成母線故障。除此之外，當(dāng)保護(hù)人員誤整定時(shí)，也容易造成母線差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作。

（6）越級跳閘。當(dāng)下級線路發(fā)生故障，斷路器拒動(dòng)時(shí)，造成越級跳閘，引起母差保護(hù)誤動(dòng)。除此之外，當(dāng)上下級開關(guān)的保護(hù)定值配合不合理時(shí)，也會(huì)越級跳閘，造成母差保護(hù)動(dòng)作。

2 母線保護(hù)動(dòng)作的處理方法

當(dāng)母線保護(hù)裝置暫時(shí)停止使用時(shí)或者保護(hù)裝置失靈時(shí)，母線及其連接的設(shè)備上發(fā)生故障時(shí)，母線保護(hù)不會(huì)動(dòng)作，而由對側(cè)開關(guān)跳閘造成母線失壓時(shí)，應(yīng)該聯(lián)系調(diào)度，等待對側(cè)對母線恢復(fù)供電。

當(dāng)安裝有母線差動(dòng)保護(hù)且保護(hù)裝置正常運(yùn)行，當(dāng)母線保護(hù)動(dòng)作時(shí)，現(xiàn)場工作人員應(yīng)根據(jù)儀表指示、故障錄波、事件打印，繼電保護(hù)動(dòng)作狀況及設(shè)備外觀，及時(shí)判斷出故障發(fā)生的原因及地點(diǎn)，特別要認(rèn)真檢查母差保護(hù)范圍內(nèi)的設(shè)備，有無爆炸、擊穿、起火、冒煙、異物等。如果經(jīng)判斷是母線本身故障所引起的，對于非GIS設(shè)備，應(yīng)將故障母線上的所有開關(guān)和刀閘拉開，將故障母線上元件倒至備用的母線上恢復(fù)送電，然后聯(lián)系調(diào)度送電。如果經(jīng)判斷是連接在該母線上的元件故障所造成的，首先要把故障元件進(jìn)行隔離，然后才能恢復(fù)對該母線送電。

考慮到母線故障時(shí)，由于故障電流很大，故障錄波裝置必然啟動(dòng)，如果經(jīng)查看，故障錄波裝置上沒有明顯的故障電流電壓波形，微機(jī)打印報(bào)告也無明顯的故障電流電壓波形，可以認(rèn)為是母差保護(hù)誤動(dòng)。如果母差保護(hù)動(dòng)作信號能夠復(fù)歸，此時(shí)運(yùn)行人員可暫時(shí)停用母差保護(hù)，然后請示調(diào)度后，對母線試送電，然后再對各個(gè)饋線逐一送電。如果母差保護(hù)動(dòng)作信號不能復(fù)歸，此時(shí)運(yùn)行人員應(yīng)檢查母差保護(hù)裝置有無異常、直流母線絕緣是否良好等[3]。

當(dāng)母線差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作時(shí)，如果站內(nèi)未發(fā)現(xiàn)任何問題，當(dāng)能夠確定是由于下級開關(guān)拒動(dòng)引起母線越級跳閘時(shí)，應(yīng)立即切除拒動(dòng)的回路，然后恢復(fù)對母線恢復(fù)送電。在這個(gè)過程中，對單電源供電的母線，經(jīng)調(diào)度同意后，可以強(qiáng)送一次；對于一用一備電源供電的母線，可以用備用電源對母線供電；對兩個(gè)或多個(gè)電源供電的母線，應(yīng)立即拉開母線上的所有開關(guān)，聯(lián)系調(diào)度后，由檢修人員進(jìn)行處理[4]。

如果母線保護(hù)動(dòng)作后，經(jīng)查找是運(yùn)行人員誤動(dòng)誤投切壓板引起的，此時(shí)應(yīng)立即停止手頭的操作，經(jīng)調(diào)度同意后，把保護(hù)回路和壓板恢復(fù)到操作前的運(yùn)行狀態(tài)。

對于GIS設(shè)備，考慮到GIS設(shè)備的特殊性，當(dāng)母差保護(hù)動(dòng)作時(shí)，一般都是永久性故障造成的，而且也無法快速查找出故障點(diǎn)，此時(shí)，為了避免處理母線故障時(shí)擴(kuò)大停電范圍，在進(jìn)行倒閘操作時(shí)，應(yīng)將故障母線上所有的饋電線路退出運(yùn)行，禁止通過母聯(lián)開關(guān)對故障母線充電，這是因?yàn)楫?dāng)充電到故障點(diǎn)上時(shí)，對GIS設(shè)備沖擊太大，容易損壞設(shè)備。除此之外，當(dāng)母線發(fā)生故障時(shí)，還應(yīng)對母差保護(hù)范圍內(nèi)的氣隔用化學(xué)檢測法進(jìn)行測試，根據(jù)測得的SF6氣體的分解情況，從而判斷出到底是哪個(gè)氣隔發(fā)生了故障，將故障氣隔隔離后，把其它間隔倒至備用的母線運(yùn)行。endprint

3 減小母線保護(hù)動(dòng)作發(fā)生的措施

要使母線保持安全運(yùn)行，就要采取相應(yīng)的措施，為了減少母線保護(hù)動(dòng)作發(fā)生的概率，我以為應(yīng)該采用下列措施。

（1）嚴(yán)格把關(guān)設(shè)備質(zhì)量。一定要嚴(yán)把設(shè)備質(zhì)量關(guān)，對于哪些不合格的設(shè)備，應(yīng)禁止設(shè)備入網(wǎng)，對于設(shè)備制造安裝過程中存在的問題，在投運(yùn)前應(yīng)進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)合格后才能送電，對于設(shè)備使用過程中存在的問題，應(yīng)結(jié)合檢修間隙進(jìn)行消除，對那些不合格的設(shè)備應(yīng)進(jìn)行更換，確保不會(huì)因?yàn)樵O(shè)備質(zhì)量問題造成母線故障。

（2）強(qiáng)化日常運(yùn)維。運(yùn)維人員應(yīng)認(rèn)真做好巡視工作，縮短巡視周期，提高巡視質(zhì)量，白天巡視時(shí)，應(yīng)認(rèn)真觀察設(shè)備有無放電聲、有無滲漏油、有無膨脹現(xiàn)象等；夜間巡視時(shí)，應(yīng)熄燈巡視，觀察設(shè)備有無放電聲、有無連接部位燒紅現(xiàn)象等，碰到惡劣自然天氣，還應(yīng)做好特巡工作。除了做好巡視外，也要確保檢修質(zhì)量，比如確保母線連接部位連接可靠和接觸面達(dá)到要求等。對于GIS設(shè)備，由于其特殊性，要做好紅外測溫外，還要做好SF6氣體分解物測試、微水測試、局部放電測試等，并且通過和以前的數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，看看是否發(fā)生了故障，如果發(fā)生了輕微故障，要盡早消除，一定要避免因運(yùn)維不到位引起的母線保護(hù)動(dòng)作。

（3）加強(qiáng)反違章力度。針對施工隊(duì)違章施工現(xiàn)象，除了要求施工隊(duì)按照安全生產(chǎn)規(guī)章制度進(jìn)行施工，做好各種防護(hù)措施防止誤傷設(shè)備外，還應(yīng)派一個(gè)運(yùn)維人員作為現(xiàn)場監(jiān)督負(fù)責(zé)人，在項(xiàng)目開工、項(xiàng)目施工、項(xiàng)目完工階段全程跟蹤，確保施工人員能夠嚴(yán)格夠按規(guī)章制度要求施工。針對運(yùn)維人員違章操作的情況，應(yīng)對防誤閉鎖解鎖鑰匙嚴(yán)格管理，使用解鎖鑰匙一定要經(jīng)過防誤專責(zé)批準(zhǔn)，并且要有登記制度，在進(jìn)行解鎖時(shí)，現(xiàn)場還要有人監(jiān)護(hù)。

（4）做好安全生產(chǎn)預(yù)控。為做到事故防患于未然，以及出現(xiàn)事故后能快速恢復(fù)母線供電，應(yīng)樹立安全第一的理念，認(rèn)真執(zhí)行安全規(guī)章制度，針對母線運(yùn)行中的危險(xiǎn)因素，做好事故預(yù)想，并加強(qiáng)事故事故預(yù)想的可操作性，要通過演練，加強(qiáng)生產(chǎn)現(xiàn)場人員事故處理的反應(yīng)能力，使生產(chǎn)現(xiàn)場人員對危險(xiǎn)點(diǎn)及處理措施有全面的認(rèn)識，迅速恢復(fù)母線供電。

（5）加強(qiáng)培訓(xùn)力度。隨著母線及其相連的設(shè)備技術(shù)越來越先進(jìn)，生產(chǎn)人員的技術(shù)水平和管理水平如果跟不上，稍有不慎可能造成嚴(yán)重的事故。特別是GIS設(shè)備，由于處于封閉金屬殼內(nèi)，一旦出現(xiàn)故障，生產(chǎn)人員根本無法按照常規(guī)的方式查找故障點(diǎn)。為了保證生產(chǎn)人員能掌握這些新設(shè)備，能在母線發(fā)生故障時(shí)，做出正確的判斷，就必須加強(qiáng)培訓(xùn)，提高員工的崗位技能，減少工作中的盲目性。在進(jìn)行培訓(xùn)時(shí)，要請廠家進(jìn)行講解，培訓(xùn)時(shí)要將理論與實(shí)際故障查找結(jié)合起來，這樣不但可以提高生產(chǎn)人員的理論知識，而且可以使員工進(jìn)一步熟悉設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)，提升他們的操作水平和故障處理能力。

4 結(jié)語

母線對電力系統(tǒng)非常重要，當(dāng)母線故障發(fā)生后，生產(chǎn)人員應(yīng)該能根據(jù)各種信息量正確的判斷出母線故障原因及故障范圍，隔離故障點(diǎn)后恢復(fù)母線供電，為了確保母線安全，保證電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，還應(yīng)該采取一定的措施減少母線故障發(fā)生的概率。

參考文獻(xiàn)

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[4] 曹旺華.淺談母線故障事故的分析與處理[J]，中國電業(yè)，2012（2）：17-19.endprint