500kV SYⅡ線過(guò)電壓現(xiàn)象及分析

羅行簡(jiǎn)（國(guó)網(wǎng)河南省電力公司檢修公司，河南 三門峽　472000）

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500kV SYⅡ線過(guò)電壓現(xiàn)象及分析

羅行簡(jiǎn)
（國(guó)網(wǎng)河南省電力公司檢修公司，河南 三門峽472000）

摘要SYⅠ、Ⅱ線屬同桿雙回線，SYⅡ線在S站配置有一組容量為120兆乏的并聯(lián)電抗器、中性點(diǎn)經(jīng)小電抗器接地。因線路改變，系統(tǒng)參數(shù)發(fā)生變化，在充電過(guò)程中引起諧振過(guò)電壓，SYⅡ線并聯(lián)電抗器退出運(yùn)行。通過(guò)此現(xiàn)象的分析為運(yùn)行維護(hù)積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：同桿雙回線；并聯(lián)電抗器；諧振過(guò)電壓；傳遞過(guò)電壓；運(yùn)行維護(hù)

SYⅠ、Ⅱ線運(yùn)行一直平穩(wěn)。但在SYⅠ、Ⅱ線線路走徑發(fā)生變化后，卻發(fā)現(xiàn)在調(diào)試過(guò)程中，合SYⅠ線A相時(shí)，SYⅡ線中性點(diǎn)電抗器避雷器發(fā)生擊穿（見圖1）。SYⅡ線高抗退出后，SYⅠ、Ⅱ線送電正常。但在更換SYⅡ線中性點(diǎn)電抗器避雷器后的送電過(guò)程中又發(fā)生了諧振過(guò)電壓、傳遞過(guò)電壓。

圖1　SYⅡ線中性點(diǎn)電抗器避雷器過(guò)壓

1　情況描述

1.1SYⅡ線操作前兩變電站500kV系統(tǒng)運(yùn)行方式

S站：5011、5012、5013、2#主變高壓側(cè)、XSⅠ回線運(yùn)行于500kV第一串，5021、XSⅡ回線運(yùn)行于500kV第二串，5031、5032、5033、SYⅠ線、1#主變高壓側(cè)運(yùn)行于500kV第三串，5042、5043、SJⅡ回線運(yùn)行于500kV第四串，5061、5062、LSⅠ回線運(yùn)行于500kV第六串，500kVⅠ、Ⅱ母運(yùn)行。SYⅡ線、SYⅡ線高壓電抗器在檢修狀態(tài)。

Y站：一次設(shè)備：5012、5013、5021、5022、5023、5033運(yùn)行；500kV SYⅠ線、SM線、YJ線運(yùn)行；500kV Ⅰ、Ⅱ母線運(yùn)行；5031、5032、5041在冷備用狀態(tài)。

1.2事件經(jīng)過(guò)

S站：網(wǎng)調(diào)下令：500kVSYⅡ線高抗由檢修轉(zhuǎn)運(yùn)行，12∶08，操作人員在拉開502367接地刀閘時(shí)，發(fā)現(xiàn)三相地刀半空中有較大扯弧，C相扯弧最大。A、C相拉開，B相拉開至一半后停止，隨后操作人員現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)將502367B相手搖至拉開位置，發(fā)現(xiàn)502367B相電機(jī)燒壞，此時(shí)聽見SYⅡ線高抗中性點(diǎn)小電抗附近聲音異常，聽到較大的持續(xù)的電流轟鳴聲。將以上異常情況匯報(bào)網(wǎng)調(diào)。隨后檢查后臺(tái)監(jiān)控發(fā)現(xiàn)，SYⅡ線A相電壓為250kV，B相電壓為156kV，C相電壓為489kV。SYⅡ線光纖差動(dòng)保護(hù)PCS931GMM異常；第一套遠(yuǎn)跳保護(hù)PCS925G動(dòng)作，第二套遠(yuǎn)跳保護(hù)SSR530跳閘，高抗電量保護(hù)跳閘，高抗電量保護(hù)裝置閉鎖，高抗保護(hù)過(guò)負(fù)荷報(bào)警；高抗ZK壓力釋放；高抗ZK油溫高；穩(wěn)控裝置報(bào)PT異常，匯報(bào)網(wǎng)調(diào)。向網(wǎng)調(diào)保護(hù)處匯報(bào)，要求采取措施盡快恢復(fù)穩(wěn)控裝置正常；值班員向網(wǎng)調(diào)匯報(bào)，請(qǐng)求斷開穩(wěn)控裝置SYⅡ線保護(hù)電壓空氣開關(guān)；空開斷開后，穩(wěn)控裝置仍報(bào)LS線通信異常，恢復(fù)不掉。12∶13后臺(tái)報(bào)：SYⅡ線高抗保護(hù)RCS917中性點(diǎn)過(guò)流Ⅰ段、過(guò)流Ⅱ段動(dòng)作。12∶23后臺(tái)報(bào)：500kV穩(wěn)控裝置Ⅰ屏、Ⅱ屏裝置異常動(dòng)作。12∶23后臺(tái)報(bào)：SYⅡ線高抗ZK壓力釋放動(dòng)作，保護(hù)裝置RCS974報(bào)警。12∶28網(wǎng)調(diào)下令推上502367，值班長(zhǎng)匯報(bào)：斷口電壓太高，現(xiàn)場(chǎng)是敞開式設(shè)備，存在燒毀設(shè)備、傷及人員的可能，且B相必須就地才能操作。操作令未執(zhí)行。13∶09后臺(tái)報(bào)：SYⅡ線高抗ZK輕瓦斯動(dòng)作。13∶17網(wǎng)調(diào)又令：遙控推上502367A、C相，遙控操作失??；現(xiàn)場(chǎng)無(wú)法就地操作。

13∶39 SYⅡ線高抗ZK重瓦斯動(dòng)作。同時(shí)報(bào)出直流母線Ⅰ段電壓異常，正極絕緣降低至0.3K。13∶45 SYⅡ線高抗ZK油溫異常。13∶45 SYⅡ線高抗DK繞組溫高。13∶52 SYⅡ線高抗A、B柜過(guò)負(fù)荷告警。14∶09，SYⅠ線對(duì)側(cè)開關(guān)斷開，SYⅡ線A相電壓為154kV，B相電壓為122kV，C相電壓為4kV。值班員現(xiàn)場(chǎng)全面檢查設(shè)備受損情況，發(fā)現(xiàn)SYⅡ線中性點(diǎn)小電抗器外殼有發(fā)熱變色、壓力釋放閥導(dǎo)流管處噴油，溫度指示已打到最高限值（150℃）（見圖2），油位在最低位置（見圖3）。

圖2　中性點(diǎn)電抗器油面溫度計(jì)滿偏

圖3　中性點(diǎn)電抗器油面計(jì)最小

其他設(shè)備未發(fā)現(xiàn)明顯異常，值班員隨即將以上情況匯報(bào)網(wǎng)調(diào)。14∶10網(wǎng)調(diào)下令斷開5032、5033開關(guān)。14∶16斷開5032、5033開關(guān)，SYⅡ線感應(yīng)電壓恢復(fù)正常（A相電壓為0.58kV，B相電壓為3.07kV，C相電壓為0kV）。14∶34網(wǎng)調(diào)下令推上上502367地刀。14∶43斷開SYⅡ線高抗保護(hù)A屏直流電源后，直流接地信號(hào)消失。14∶47網(wǎng)調(diào)下令拉開5023DK1刀閘。14∶51網(wǎng)調(diào)下令推上5023DK17地刀。15∶01網(wǎng)調(diào)下令退出SYⅡ線高抗全套保護(hù)。15∶01網(wǎng)調(diào)下令拉開502367地刀。15∶21網(wǎng)調(diào)下令合上5033、5032開關(guān)對(duì)SYⅠ線充電，此時(shí)SYⅡ線電壓指示為Ua：8.05kV，Ub：9.9kV，Uc：4.8kV。15∶39，網(wǎng)調(diào)下令合上50222、50231刀閘。SYⅠ線恢復(fù)熱備用狀態(tài)。18∶14網(wǎng)調(diào)強(qiáng)令：SYⅠ線由熱備用轉(zhuǎn)檢修。19∶56操作完畢匯報(bào)網(wǎng)調(diào)。

Y站：SYⅡ線是S站側(cè)電抗器加入運(yùn)行，運(yùn)行人員加強(qiáng)對(duì)后臺(tái)信號(hào)監(jiān)視，12∶08監(jiān)控后臺(tái)機(jī)報(bào)：SYⅡ線過(guò)電壓保護(hù)動(dòng)作，SYⅡ線第一套PCS-925裝置：保護(hù)啟動(dòng)，過(guò)電壓保護(hù)動(dòng)作。SYⅡ線第二套SSR530U裝置：過(guò)壓?jiǎn)?dòng)，過(guò)壓發(fā)信，收到遠(yuǎn)跳信號(hào)，當(dāng)時(shí)監(jiān)控顯示SYⅡ線線路電壓為Ua：258.40kV，Ub：165.38kV，Uc：503.61kV，將此情況匯報(bào)網(wǎng)調(diào)。12∶43網(wǎng)調(diào)下令推上501367地刀閘，遠(yuǎn)方推上501367地刀閘，合閘失敗無(wú)法操作，經(jīng)檢查SYⅡ線線路電壓太高（Uc相電壓為500kV）而造成501367地刀閘無(wú)法合閘，如強(qiáng)行合閘高電壓可能對(duì)設(shè)備造成損壞，可能造成501367地刀閘動(dòng)、靜觸頭燒毀，且此過(guò)電壓情況下長(zhǎng)期運(yùn)行將可能對(duì)500kV SYⅡ線間隔50132、50121刀閘設(shè)備造成損害，將此情況匯報(bào)網(wǎng)調(diào)。網(wǎng)調(diào)下令斷開5022、5021開關(guān)，兩個(gè)開關(guān)斷開后檢查SYⅡ線線路電壓為Ua：0kV，Ub：3.37kV，Uc：0kV。網(wǎng)調(diào)下令檢同期合上5022開關(guān)，合上5021開關(guān)對(duì)500kVⅠ母充電。執(zhí)行網(wǎng)調(diào)指令合上50131刀閘、合上50122刀閘，根據(jù)網(wǎng)調(diào)指令合上5013開關(guān)對(duì)SYⅡ線充電，合上5013開關(guān)后，SYⅡ線線路主保護(hù)動(dòng)作，跳開5013開關(guān)，現(xiàn)場(chǎng)聽到爆炸聲，檢查設(shè)備情況發(fā)現(xiàn)，SYⅡ線線路避雷器C相擊穿，避雷器泄漏電流及動(dòng)作計(jì)數(shù)器完全炸毀，C相三節(jié)避雷器壓力釋放裝置均動(dòng)作。將此情況匯報(bào)網(wǎng)調(diào)。

打印事故報(bào)告情況：PCS-931GMM裝置動(dòng)作情況：

15∶56∶43保護(hù)起動(dòng)，縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作，距離加速動(dòng)作，距離Ⅰ段動(dòng)作，故障相電壓0.75V，故障相電流5.79A，最大零序電流：5.82A，最大差動(dòng)電流：5.8A，故障測(cè)距：0km，故障相別：C相。

PSL603UW裝置動(dòng)作情況：

接地距離Ⅰ段出口，縱差保護(hù)出口，保護(hù)永跳出口，距離手合加速出口，故障類型：CN，故障測(cè)距：0km，故障阻抗：0.141-0.012jΩ。

18∶12根據(jù)網(wǎng)調(diào)指令500kVSYⅡ線由熱備用轉(zhuǎn)冷備用，18∶47執(zhí)行完畢匯報(bào)網(wǎng)調(diào)，18∶49執(zhí)行網(wǎng)調(diào)指令500kV SYⅡ回線由冷備用轉(zhuǎn)檢修，20∶00全部操作完畢匯報(bào)網(wǎng)調(diào)。

2　事件分析

2.1諧振

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)錄波情況判斷SYⅡ線電壓電流呈工頻升高趨勢(shì)，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行方式，判斷為諧振造成。

2.2全補(bǔ)償

對(duì)系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行核算，根據(jù)線路參數(shù)測(cè)試結(jié)果，在SYⅡ線正常等效的正序回路里，容抗數(shù)值XC＝1/WC＝1/（314×1.295×10－6）＝2461Ω，感抗數(shù)值XL＝XL1＋XL2＝2504.7＋24.412＝25Ω，XC/XL＝0.97接近1。其中：XC為線路等效容抗，XL1為電抗器電抗，XL2為線路等效正序電抗。

據(jù)以上計(jì)算SYⅡ線基本處于全補(bǔ)償狀態(tài)。因回路處于串聯(lián)諧振狀態(tài)，造成線路電壓升高。

2.3感應(yīng)電壓

由于SYⅠ、Ⅱ線為同桿架設(shè)，當(dāng)SYⅠ線運(yùn)行時(shí)，SYⅡ線停電后，它與相臨運(yùn)行線路之間產(chǎn)生電磁感應(yīng)和靜電感應(yīng)，會(huì)在停電的回路上產(chǎn)生感應(yīng)電壓和電流，根據(jù)省電科院仿真計(jì)算，感應(yīng)電壓19.7kV。

當(dāng)SYⅠ線運(yùn)行，SYⅡ線停運(yùn)且兩端刀閘不接地，線路上產(chǎn)生容性感應(yīng)電壓。線路一端接地，一端地刀拉開時(shí)，檢修線路上電磁感應(yīng)電流為零，電磁耦合在檢修線路上產(chǎn)生感性感應(yīng)電壓。末端不接地時(shí)，感應(yīng)電壓的靜電感應(yīng)分量起決定作用。

由分析可得，當(dāng)SYⅠ線運(yùn)行，SYⅡ線因靜電感應(yīng)、電磁感應(yīng)作用產(chǎn)生感應(yīng)電壓；由于SYⅡ線容抗與感抗相近引起諧振造成SYⅠ線帶電，SYⅡ線電壓升高的現(xiàn)象出現(xiàn)。

2.4傳遞過(guò)電壓

500kV SYⅠ、Ⅱ線屬同桿雙回線，由于參數(shù)匹配引起了傳遞過(guò)電壓，利用EMTP程序計(jì)算結(jié)果表明，參數(shù)匹配時(shí)最嚴(yán)重的傳遞過(guò)電壓達(dá)1200kV，參數(shù)略有偏離諧振點(diǎn)，傳遞過(guò)電壓明顯降低；無(wú)論是新建線路啟動(dòng)運(yùn)行還是正常運(yùn)行中改變系統(tǒng)方式都要重新計(jì)算，以避免傳遞過(guò)電壓的發(fā)生。

3　結(jié)論

根據(jù)線路參數(shù)和實(shí)測(cè)參數(shù)的校核，SYⅡ線線路高抗退出運(yùn)行后，潛供電流的變化不影響目前線路重合閘的參數(shù)配置。

在運(yùn)維一體化的模式下，運(yùn)維人員立足于現(xiàn)場(chǎng)，發(fā)現(xiàn)異常立即匯報(bào)；執(zhí)行調(diào)度令果斷、迅速，意外發(fā)生中斷操作立即匯報(bào)；如果有好的建議，準(zhǔn)確表達(dá)，以便搞好設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)。

參考文獻(xiàn)

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羅行簡(jiǎn)（1967-），男，河南省禹州市人，本科，高級(jí)工程師，主要從事變電設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)和檢修工作。

作者簡(jiǎn)介