在變電運行中往往會發(fā)生設(shè)備故障及系統(tǒng)故障,設(shè)備故障可能發(fā)展為系統(tǒng)故障,影響整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性,而系統(tǒng)故障又能使某些設(shè)備損壞。因此,變電站一旦發(fā)生故障,運行值班人員應(yīng)盡快做出正確的判斷,包括確定發(fā)生故障的設(shè)備、判斷故障的范圍、故障的性質(zhì)以及初步判別故障產(chǎn)生的原因,同時及早向相關(guān)調(diào)度員匯報現(xiàn)場情況,按照調(diào)度命令進行處理。而要正確實施這一過程,處理中對事故性質(zhì)的判斷很重要。
一、非跳閘故障
(一)常見的非跳閘故障分析
變電站常見的非跳閘故障主要有10kv系統(tǒng)接地、pt熔絲熔斷、諧振、線路斷線等故障。在不直接接地和經(jīng)消弧線圈接地的小電流接地系統(tǒng)中,發(fā)生這四種故障時,測控裝置一般都會發(fā)出10kv系統(tǒng)接地信號。這是因為在小電流接地系統(tǒng)的母線pt輔助線圈的開口三角接有電壓繼電器,系統(tǒng)三相平衡運行時開口三角電壓近于零。當發(fā)生系統(tǒng)接地、pt高壓保險熔斷、鐵磁諧振、線路斷線時,三相電壓發(fā)生不平衡:當開口三角電壓達到整定值時,電壓繼電器動作,發(fā)接地信號。因此,僅以接地信號還不能斷定故障的性質(zhì),還應(yīng)結(jié)合其他現(xiàn)象來判斷:
1、當母線遙測電壓有一相或兩相電壓為零,其他兩相或一相為相電壓者為pt 熔絲熔斷;區(qū)分高壓熔絲還是二次回路問題需要現(xiàn)場測量pt二次端子來判斷。更換高壓熔絲后若再次熔斷則應(yīng)將pt退出運行,將pt二次并列待檢修處理。
2、當母線遙測電壓有一相降低或為零,另兩相超過相電壓而小于等于線電壓者為單相接地。10kv不接地系統(tǒng)單相接地時允許不間斷運行2小時,因此有充足的時間查找接地線路。若沒有接地選線裝置時,可采用試拉法、試送法,斷開母聯(lián)縮小查找范圍等方法進行查找。
3、當遙測電壓有一相降低,兩相升高達到線電壓或以上或三相都超過相電壓且有明顯波動者為諧振。由于電壓互感器是一種鐵磁元件,正常情況下不飽和,電感很大。若線路發(fā)生瞬間的弧光接地或斷路器的突然合閘時,電壓瞬間升高導(dǎo)致電壓互感器趨于飽和,其電感急劇下降,使自振頻率接近電源頻率,就產(chǎn)生鐵磁諧振。一般諧振可通過投退接地變補償或系統(tǒng)合解環(huán)來消除。
(二)針對不同故障應(yīng)采取不同處理方法
我們在運行當中出現(xiàn)母線電壓不平衡的現(xiàn)象,要通過電壓、電流值、現(xiàn)場巡視等綜合判斷,找出原因,排除故障。歸納后如表一。
二、跳閘故障
(一)單一線路開關(guān)跳閘
單一開關(guān)跳閘后,應(yīng)檢查保護動作、開關(guān)變位情況,主保護是否動作,檢查范圍從線路ct至出線。若沒有異常再重點檢查跳閘開關(guān),檢查三相拐臂和開關(guān)位置指示器:如為彈簧機構(gòu)要檢查彈簧儲能是否正常,如為液壓機構(gòu)要檢查壓力是否正常。如果重合閘沒有動作,負荷比較重要的非電纜線路可申請強送一次。
(二)主變低壓側(cè)開關(guān)跳閘
主變低壓開關(guān)跳閘有三種情況:母線故障、越級跳閘、開關(guān)誤動。具體是哪一種情況要通過對二次側(cè)和一次設(shè)備檢查來分析判斷。當主變(一般為三圈變)低壓側(cè)過流保護動作,可通過檢查保護動作情況和對站內(nèi)設(shè)備的檢查進行初步的判斷。檢查保護時,不僅要檢查主變的保護還要檢查線路的保護。
(三)主變?nèi)齻?cè)開關(guān)跳閘
主變?nèi)齻?cè)開關(guān)跳閘原因:(1)主變內(nèi)部故障;(2)主變差動區(qū)故障;(3)主變低壓側(cè)母線故障因故障側(cè)主開關(guān)拒動或低壓側(cè)過流保護拒動而造成越級;(4)主變低壓側(cè)母線所連接線路發(fā)生故障,因本線路保護拒動或是保護動作而開關(guān)拒動,同時主變低壓側(cè)過流保護拒動或是主開關(guān)拒動造成二級越級。具體故障原因應(yīng)通過對保護動作信號和一次設(shè)備進行檢查來分析判斷。
1、主變瓦斯保護動作
如果瓦斯保護動作,可以斷定是變壓器內(nèi)部發(fā)生故障或二次回路故障,重點檢查變壓器本身有無著火、變形;檢查壓力釋放閥是否動作、噴油;檢查呼吸器是否噴油;檢查二次回路有無短路、接地等。瓦斯繼電器內(nèi)有氣體要取氣,根據(jù)氣體的顏色及可燃性判斷故障性質(zhì)。
2、差動保護動作
如果是差動保護動作,一次設(shè)備的檢查范圍為主變?nèi)齻?cè)主ct間(差動區(qū)),包括主變壓器。差動保護能反映主變內(nèi)部線圈匝間、相問短路,因此,當差動保護動作后,應(yīng)對主變做細致檢查,包括油色、油位、瓦斯繼電器、套管等。如果檢查結(jié)果是主變和差動區(qū)都無異常,可以判斷為保護誤動。
3、主變高壓側(cè)復(fù)合電壓閉鎖過流保護動作
這點分析很復(fù)雜,因這與主變低壓側(cè)保護配置有直接關(guān)系,也與變壓器運行方式相關(guān)。一般來說,保護配置有兩種情況:(1)主變低壓側(cè)配有獨立的過流保護(三圈變);(2)主變低壓側(cè)和高壓側(cè)共用一套保護(自耦變)。下面以兩臺220kv 主變的220kv、110kv 側(cè)并列運行,10kv側(cè)分列運行,主變各側(cè)都有獨立的復(fù)合電壓閉鎖過流保護的系統(tǒng)來分析。當某一臺主變?nèi)齻?cè)發(fā)生跳閘,檢查保護動作情況,假設(shè)下列幾種情況。
(1)主變220kv側(cè)復(fù)合電壓閉鎖過流保護動作,其它保護均沒動作。此時,要對主變的二次設(shè)備進行全面的檢查,檢查主變差動、重瓦斯保護壓板、10kv過流保護壓板是否漏投,檢查主變10kv 側(cè)開關(guān)操作直流是否良好。一般情況下,主變220kv側(cè)復(fù)合電壓閉鎖過流保護動作有如下原因:a.主變內(nèi)部或差動區(qū)故障,瓦斯、差動保護拒動;b.低壓側(cè)母線故障,主變對應(yīng)的過流保護拒動越級至主變;c.10kv線路故障,線路保護拒動、主變10kv側(cè)過流保護拒動越級至主變??梢耘懦氖?10kv母線故障。分析保護動作原因后,有針對性的巡視檢查設(shè)備,范圍是主變10kv主ct至10kv一段母線至一段母線所連接各線路出口,即主變220kv側(cè)過流保護的所有保護都應(yīng)檢查。
(2)主變220kv側(cè)復(fù)合電壓閉鎖過流保護動作,同時主變10kv側(cè)過流保護動作。主變10kv側(cè)過流保護動作而10kv側(cè)開關(guān)沒有跳閘,可判斷為10kv一段母線故障開關(guān)拒動或線路故障保護拒動越級,又因主變10kv側(cè)主開關(guān)拒動而越級至主變高壓側(cè)此種現(xiàn)象的一次設(shè)備重點檢查范圍為主變10kv主ct至10kv一段母線至一段母線所連接各線路出口。二次設(shè)備重點檢查10kv一段母線連接各線路的保護壓板是否有漏投或接觸不良,檢查是否有控制回路斷線而造成保護拒動。
(3)主變220kv側(cè)復(fù)合電壓閉鎖過流保護動作,同時伴有線路速斷保護動作或速斷、過流均動作。這可以判斷為線路故障,保護動作,故障線路開關(guān)拒動越級至主變10kv側(cè),同時因主變10kv側(cè)過流保護拒動而越級至主變220kv側(cè)。此現(xiàn)象使得故障檢查范圍縮小。對于一次設(shè)備,重點檢查發(fā)生保護動作線路ct 至線路出口:對于二次設(shè)備,重點檢查主變10kv側(cè)過流保護壓板是否漏投或接觸不良,或開關(guān)控回是否斷線。
除按照以上方法進行故障判斷外,對可能的故障范圍內(nèi)的一次設(shè)備進行仔細的檢查尤為重要,盡早發(fā)現(xiàn)設(shè)備短路燒蝕情況,對判明故障原因有重要作用,以便于盡快隔離故障,恢復(fù)無故障設(shè)備的運行。
三、結(jié)束語
變電站作為電力系統(tǒng)的骨架,一旦發(fā)生故障,輕者影響對用戶的正常供電及設(shè)備的損壞;重則導(dǎo)致電力系統(tǒng)振蕩或瓦解,造成大面積停電,對國民經(jīng)濟建設(shè)和人民生命財產(chǎn)構(gòu)成嚴重威脅。因此, 變電站一旦發(fā)生故障,運行、調(diào)度人員應(yīng)盡快做出正確的判斷, 判明故障的設(shè)備、故障的范圍、性質(zhì), 隔離故障設(shè)備并盡速恢復(fù)無故障設(shè)備的運行, 再處理故障設(shè)備, 是保證電網(wǎng)可靠經(jīng)濟運行的重要環(huán)節(jié)。