220kV QX變I鵝啟甲刀頻繁分合事件分析

劉慧 黃凱 王宇飛

摘 要：本文對(duì)一起220kV間隔甲刀閘異常頻繁分合事件進(jìn)行分析，首先簡(jiǎn)單介紹變電站的設(shè)備概況及事件前的變電站運(yùn)行方式，之后對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行檢查，并詳細(xì)分析收集的事件發(fā)生過(guò)程的信息，最后提出整改措施及方案，對(duì)類似故障具有一定指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：變電站;頻繁分合;事件分析

中圖分類號(hào)：TM63文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章編號(hào)：1003-5168（2019）16-0130-03

Abstract： This paper analyzed the abnormal frequency of 220kV interval jaws. Firstly， it introduced the equipment overview of the substation and the substation operation mode before the event. Then it checked the site and analyzed the information collected during the event. Finally， the corrective measures and plans were proposed， which had certain guiding significance for similar faults.

Keywords： substation;frequent separation;event analysis

隨著變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展，國(guó)網(wǎng)公司對(duì)所轄變電站進(jìn)行調(diào)度集中監(jiān)控，變電站均改為無(wú)人值守。如果變電站中設(shè)備出現(xiàn)異常，如發(fā)生刀閘頻繁分合等情況，會(huì)導(dǎo)致設(shè)備發(fā)熱嚴(yán)重，若斷路器出現(xiàn)頻繁分合，甚至?xí)U(kuò)大事故范圍，影響地區(qū)供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性[1]。

本文就220kV QX變電站I鵝啟甲刀閘頻繁分合事件進(jìn)行分析，闡述此類故障分析檢查的過(guò)程，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的根源，提出改進(jìn)方案，以提高變電站設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行的能力，保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行和可靠供電。

1 事件概述

某年1月15日18：45，220kV QX變I鵝啟間隔因刀閘控制電纜受損，遇潮氣侵入后，導(dǎo)致多根電纜芯短路，造成I鵝啟甲刀頻繁分合閘。

2 事故分析

2.1 220kV QX變電站設(shè)備簡(jiǎn)況

220kV QX變電站于2008年6月建成投運(yùn)，站內(nèi)一次設(shè)備為敞開式設(shè)計(jì)，采用阿?，m生產(chǎn)的SPVT-252型隔離開關(guān)。二次設(shè)備為常規(guī)設(shè)備，監(jiān)控系統(tǒng)采用北京四方生產(chǎn)的CSI200E型裝置。QX變電站初建施工單位為河南省送變電工程公司，設(shè)備投運(yùn)后，運(yùn)行情況良好，未出現(xiàn)過(guò)較大的影響電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行的異常及缺陷[2]。

2.2 事件前變電站運(yùn)行方式

事件前變電站運(yùn)行方式如圖1所示。

QX變220kV部分采用雙母線接線方式，共有220kV線路6條，I鵝啟線、II鵝啟線為雙回線，分別運(yùn)行于東、西母，兩母線通過(guò)啟220開關(guān)合環(huán)。QX變?yōu)闊o(wú)人值守變電站，調(diào)控中心實(shí)現(xiàn)對(duì)站內(nèi)一、二次設(shè)備的監(jiān)視。

2.3 事件發(fā)生過(guò)程

1月15日08：45：29，220kV QX變220kVⅠ鵝啟2甲刀閘開始發(fā)生頻繁分合事件，至當(dāng)日20：26：58，運(yùn)維人員斷開所有刀閘操作電源為止，Ⅰ鵝啟2甲刀閘共發(fā)生分閘251次、合閘250次，期間19：20：03，I鵝啟2東刀閘發(fā)生分閘1次（分閘時(shí)Ⅰ鵝啟2甲刀閘在分位）。事件前I鵝啟2負(fù)荷電流93A，II鵝啟2負(fù)荷電流109A。事件發(fā)生過(guò)程中無(wú)保護(hù)動(dòng)作信息，I鵝啟2開關(guān)一直處于合閘位置[3-5]。

2.4 現(xiàn)場(chǎng)檢查情況

事件發(fā)生后，I鵝啟線停止運(yùn)行，檢修人員對(duì)一、二次設(shè)備進(jìn)行了全面檢查。

經(jīng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)一次設(shè)備的檢查，220kVⅠ鵝啟2甲、東隔離開關(guān)動(dòng)靜觸頭未見放電燒蝕痕跡，僅Ⅰ鵝啟2甲刀閘靜觸頭引弧板處存在大量放電痕跡。后對(duì)放電次數(shù)多的Ⅰ鵝啟2甲刀閘進(jìn)行了回路電阻測(cè)試，三相由隔離開關(guān)東西兩側(cè)接線板間回路電阻分別為85.2、86.7μΩ和85.1μΩ，遠(yuǎn)低于制造廠商規(guī)定的應(yīng)注意值，與投運(yùn)前組織測(cè)量數(shù)值相同，設(shè)備正常。

經(jīng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)二次設(shè)備檢查，I鵝啟2保護(hù)裝置運(yùn)行正常，無(wú)異常;站內(nèi)監(jiān)控后臺(tái)與I鵝啟2間隔測(cè)控裝置、保護(hù)裝置通信正常，未見其他異常信號(hào)，I鵝啟2刀閘頻繁變位信號(hào)能正確顯示，如圖2所示;I鵝啟2測(cè)控裝置運(yùn)行正常，測(cè)控事件記錄中無(wú)任何操作記錄，如圖3所示。

檢查I鵝啟2測(cè)控裝置至該間隔戶外匯控柜的控制電纜，對(duì)電纜進(jìn)行巡查后，在端子箱刀閘控制電纜屏蔽線接頭處發(fā)現(xiàn)電纜嚴(yán)重破損，電纜包頭內(nèi)有凝露未干跡象，如圖4所示。

對(duì)I鵝啟2刀閘控制電纜進(jìn)行絕緣測(cè)試，發(fā)現(xiàn)多根電纜芯絕緣電阻為零，I鵝啟2刀閘控制電纜絕緣測(cè)試結(jié)果如表1所示[6-8]。

2.5 事件原因分析

從上述I鵝啟2刀閘控制電纜受損圖和絕緣測(cè)試結(jié)果表中可以看出，I鵝啟2刀閘控制電纜在端子箱屏蔽線接頭處出現(xiàn)嚴(yán)重破損現(xiàn)象，銅芯裸露，由于接頭處位于端子箱防火泥內(nèi)，戶外電纜溝內(nèi)濕氣由端子箱下方侵入電纜頭內(nèi)，造成多根電纜芯接地短路，Ⅰ鵝啟2甲刀閘分、合回路通過(guò)西刀操作公共極持續(xù)提供交流220V操作電源，致使Ⅰ鵝啟2甲刀閘頻繁分合。同時(shí)，Ⅰ鵝啟2東刀閘分閘回路也通過(guò)西刀操作公共極持續(xù)提供交流220V電操作電源，致使Ⅰ鵝啟2東刀閘也出現(xiàn)了一次分閘事件。

3 總結(jié)及整改措施

目前，變電站的遙控回路二次電纜走向及控制過(guò)程如圖5所示。

斷路器或刀閘從一次裝置依次經(jīng)過(guò)斷路器或刀閘機(jī)構(gòu)箱、保護(hù)裝置、測(cè)控裝置到站內(nèi)監(jiān)控系統(tǒng)后臺(tái)或遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)至遠(yuǎn)方調(diào)度。其中，斷路器、刀閘機(jī)構(gòu)箱是將斷路器、刀閘的二次電纜引入機(jī)構(gòu)箱端子排上;保護(hù)裝置是二次控制電纜走向中的重要環(huán)節(jié)，可預(yù)防事故或防止電力系統(tǒng)事故的擴(kuò)大，用最短的時(shí)間將故障設(shè)備切斷，保證無(wú)故障設(shè)備連續(xù)供電，維持電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行，最大限度保證向用戶連續(xù)供電，此處的控制電纜是當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)故障時(shí)不經(jīng)操作人員直接發(fā)出控制命令;測(cè)控裝置的功能是提供運(yùn)行人員在繼電室完成對(duì)斷路器、刀閘的分合控制;監(jiān)控后臺(tái)通過(guò)廠家提供的后臺(tái)軟件搭建起來(lái)的監(jiān)控系統(tǒng)，向測(cè)控裝置下達(dá)命令，對(duì)斷路器、刀閘進(jìn)行操作;調(diào)度通過(guò)遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)向測(cè)控裝置下達(dá)命令，分合斷路器、刀閘等。

斷路器、刀閘機(jī)構(gòu)箱的性能直接影響一次設(shè)備的可靠穩(wěn)定運(yùn)行。因此，為了避免此類事件再次發(fā)生，應(yīng)主要從以下兩個(gè)方面進(jìn)行改進(jìn)。

第一，完善施工、驗(yàn)收規(guī)范，避免將二次電纜屏蔽線接頭埋在防火泥或電纜溝中，保證接頭處干燥，降低事故發(fā)生率。

第二，建議正常運(yùn)行時(shí)切斷刀閘操作電源，或?qū)⒌堕l機(jī)構(gòu)操作把手置于就地位置，這樣不僅不影響刀閘正常運(yùn)行，而且還能防止二次電纜持續(xù)帶電情況下發(fā)生短路，造成設(shè)備誤分合。

總之，斷路器、刀閘等一次設(shè)備機(jī)構(gòu)箱的性能對(duì)保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行極其重要。因此，基建、施工及調(diào)試驗(yàn)收人員應(yīng)嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，從各個(gè)環(huán)節(jié)嚴(yán)格控制施工工藝，制定嚴(yán)格合理的施工驗(yàn)收規(guī)范，重視設(shè)備的維護(hù)管理和技術(shù)監(jiān)測(cè)工作，針對(duì)常見故障制定預(yù)防措施，以防止缺陷發(fā)展擴(kuò)大，提高設(shè)備運(yùn)行的可靠性，從而保證電站的安全可靠運(yùn)行，避免因?yàn)楣收显斐傻慕?jīng)濟(jì)損失。

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