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摘要:结合理论分析及案例引用,对母线失压事故原因进行分析,并对母线失压事故的原因判断和事故处理流程进行归纳,最后提出相应处理建议。
关键词:变电站;10kV母线;失压事故
在电网中10kV母线成为重要的负荷汇集分配交汇点,所以其占有非常重要的地位。假如10kV母线一旦发生故障,所造成的影响很大。处理这种事故的关键是根据所出现的现象、保护动作情况,正确地判断故障所在范围和事故停电范围,迅速地排除或隔离故障,恢复对用户的供电。
一、故障情况
1.1故障案例一
某110kV变电站10kV母分开关柜发生爆炸,#l、#2主变后备保护相继动作跳开#1、#2主变10kV开关,引起10kVI、Ⅱ段母线失压。110kV变电站#1、#2主变配置差动保护装置LEP-971A、110kV后备保护装置LFP-973A、非电量保护装置LFP-974。#1、#2主变110kV后备保护装置投入复合电压闭锁过流Ⅱ段保护(324A、1.7s),动作跳#1、#2主来10kV开关;投入复合电压闭锁过流Ⅲ保护(360A、2.Os),动作跳#1、#2主变两侧三开关。从故障录波器的记录来看,整个故障持续2072ms,其中,0-297ms短路电流约为1224A,297-1765ms短路电流约为1992A,l765-2072ms短路电流约为1224A。
1.2故障案例二
某110kV变电站10kV隔离开关检修中,带临时接地线误合隔离开关造成10kV母线失压。事故前某110kV变电站l号主变压器带35kVI段母线运行,2号主变压器带35kVⅡ段、10kVⅡ段母线运行,10kVI段母线停电,各运行母线上所有出线均在运行状态。在处理完10kV1、3号电容器组本体接头发热缺陷和对OkV电容905断路器弹跳时间等工作结束之后,工作人员操作10kVI段母线恢复送电,但发现1号主变低压侧9011隔离开关无法操作。最后检查出无法操作的原因是:操作机构柜门联锁销钉与柜前门孔位不对,导致9011隔离开关的闭锁手柄无法切换到位。
处理完9011隔离开关操作机构柜门联锁销钉缺陷之后,工作人员尝试扳动9011隔离开关操作杆来确认9011隔离开关操作机构柜门联锁销钉是否到位。由于9011隔离开关动触头较重,扳动时用力不当,导致9011隔离开关断口与10kVI段母线带电部分距离不够,造成10kV母线通过9011隔离开关断口经接地线对地放电,弧光过电压造成903开关柜内的9031隔离开关母线侧定触头支撑绝缘子爆炸,形成母线三相短路。事故造成10kVI段母线、10kVⅡ段母线失压,903开关柜内的9031隔离开关支持绝缘子爆裂及9011隔离开关支持绝缘子表面烧伤,9011隔离开关A、B相静触指轻度烧伤。
二、母线失压的象征和故障判断
母线失压时,会报出事故音响信号,同时母线电压表、失压母线各分路及电源进线的电流表、功率表指示均为零。失压母线上所有的跳闸断路器绿灯闪光(常规电磁式继电器控制方式)。微机综合自动化变电站,监控后台机显示失压母线上所有的跳闸断路器闪动,微机保护装置的断路器位置指示“跳闸”灯亮(或闪光)。而高压侧母线失压,可能同时使中、低压侧母线失压,即主变压器一次侧母线失压,引起二次侧母线失压。判断母线失压事故的主要依据是:保护动作情况和断路器跳闸情况,仪表指示,对站内设备检查的结果、站内有无操作和工作等。
三、变电站10kV母线事故原因
一般来讲母线失压会有以下几点原因:一是天气原因;二是开关原因;三是保护误动;四是人为误操作。发生故障后不仅造成供电中断,造成大面积停电事故产生,同时还会严重损坏电力系统电气设备,更甚者还会造成电力系统的崩溃,造成用户与变电站重大的经济损失和社会不良影响。
①电流(电压)互感器、断路器、避雷器、母线等电气设备质量差,容易造成设备爆炸等事故,从而引起母线故障事故。②母线及其所属设备上的绝缘子产生闪络现象,从而引发母线故障。同时,母线上所属断路器继电保护拒动越级跳闸,也会造成母线失电事故。③天气原因或者环境因素引发的母线故障。④因小动物引起设备短路而使母线失压。⑤保护装置故障或因二次回路短路引起开关误动作跳闸引起母线失压。然而人为因素中也是一个重要的原因,占到了变电站母线故障中的大概1/5。比如运行人员的误操作会引起电弧现象的产生,导致母线故障。继保人员在二次回路工作时措施不当也会引起母线失压。再如案例2中提到,工作人员在工作中试图通过扳动9011隔离开关操作把手,检验操作机构柜门联锁销钉检修效果时用力不当,导致9011隔离开关断口与10kVI段母线带电部分距离不够,造成10kV母线通过9011隔离开关断口经接地线对地放电。
四、10kV母线事故处理
遵循事故处理原则,做到及时发现、快速处理、及时汇报,提前做好安全措施。当发生故障时,应断开失去压母线的电源开关;投入备用电源开关,如果电压恢复,说明是电源有问题。如果还是失压,说明母线上出了问题,应当立即断开备用电源,对母线进行检查和维修,以至尽快恢复正常运行。
①不管何种原因使得母线失压,造成站用电失压,应优先考虑恢复站用电。同时还应检查母线上所有开关是否跳开,若没有,则将失压母上各断路器断开。这主要是从防止事故扩大、便于事故处理、有利恢复送电三方面综合考虑。因为停电母线上的断路器保持在断开位置,可以避免在处理事故或进行倒闸操作时,误向停电母线反送电,使母线再次短路。此外,还可以迅速发现拒动的断路器,为分析和查找故障点提供重要依据。②若是由母线上的设备、元件故障引起的母线故障,则应及时切除该故障元件,以快速恢复该条母线的供电。在故障处理中,运行人员应以继电保护装置的实际动作状况,或者是爆炸声等事故现象等为依据,正确判明母线事故产生位置,进行及时调度处理。③若由线路故障产生越级跳闸引发的母线失电,此时母线的位置及其强送时没有突出的短路现象,在故障处理中,就应及时拉开故障线路开关,使母线能够快速恢复送电。④若线路开关或者是10kV母线故障时,应立即采取有效Vol.22,No.4,2015措施,隔离故障线路。在故障处理中,若不能及时辨别出故障线路,可采取拉开全部的出现开关,以外电源为媒介,冲击母线。⑤若因为误碰二次回路继电器而使母线失压,检查保护二次回路正常后可将设备直接送。⑥若因事故处理而改变了系统的运行方式,要及时将对应的备自投或其他保护装置做相应的改变。
结语
从本文的分析得出,10kV母线作为电网系统重要的电气设备之一,时常会因为各种因素引起事故和异常。除了依赖于高科技设备以外,变电运行人员还应以预防为主,要经常对一些常见事故和异常进行分析和预想,加强学习,提高自身技能和应变能力,一旦发生事故能迅速、正确地处理,防止事故扩大,减少损失,确保电网的安全、可靠运行。
参考文献
[1]杜娟,马骁,黄新,刘俊雁.10kV母线失压分析[J].电工技术.2013.
[2]王海港,王同文,张炜,孙月琴.两起母线失电的处理分析[J].安徽电气工程职业技术学院学报.2014.