110kV變電站35kV母線失壓分析

王偉發(fā)

摘要：110kV變電站是電網(wǎng)中重要設(shè)施之一，110kV變電站中35kV母線若發(fā)生失壓?jiǎn)栴}，將對(duì)電網(wǎng)正常運(yùn)行造成嚴(yán)重影響。因此，需針對(duì)實(shí)際情況做好應(yīng)對(duì)，積極吸取歷史經(jīng)驗(yàn)，完善失壓應(yīng)對(duì)措施。文章以某110kV變電站由于35kV線路拒動(dòng)導(dǎo)致母線失壓事件過(guò)程為例進(jìn)行分析，對(duì)故障發(fā)生后保護(hù)裝置的實(shí)際信息、監(jiān)控SOE事件記錄及運(yùn)行分析，對(duì)故障展開(kāi)分析，還原過(guò)程，證明保護(hù)動(dòng)作的正確性，為相似事件故障及時(shí)排除提供有力參考。

關(guān)鍵詞：35kV母線;110kV變電站;失壓;故障排除;保護(hù)動(dòng)作

若35kV母線發(fā)生失壓，會(huì)導(dǎo)致用戶生產(chǎn)及生活受到嚴(yán)重影響，甚至出現(xiàn)嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失，危及到用戶電力設(shè)備安全及部分工作人員生命健康[1]。繼電保護(hù)可確保電網(wǎng)安全運(yùn)行，是電網(wǎng)重要組成，因此，需分析故障發(fā)生后保護(hù)裝置的動(dòng)作，排除故障，確保電網(wǎng)安全性[2]。

1、事件發(fā)生

1.1 系統(tǒng)運(yùn)行方式

該110kV變電站為單母分段接線方式，如圖1。

1.2 事件發(fā)生

故障發(fā)生在8月21日16時(shí)17分32秒，35kV甲一線發(fā)生AB相間，310ms線路保護(hù)NSA3112過(guò)流1段動(dòng)作，311開(kāi)關(guān)沒(méi)有發(fā)生跳開(kāi)。該故障持續(xù)未解決，導(dǎo)致#1站主變中301后備保護(hù)裝置過(guò)流1斷動(dòng)作，切除#1中301開(kāi)關(guān)，出現(xiàn)超級(jí)跳閘，閉鎖分段300備自投。而301跳開(kāi)后，沒(méi)有被用電源支持，導(dǎo)致35kV1M母線無(wú)電源支持，出現(xiàn)失壓故障，導(dǎo)致對(duì)應(yīng)母線（1M）出現(xiàn)間隔停電。

2、保護(hù)裝置運(yùn)行

對(duì)該故障的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)計(jì)算分析，整理為110kV變電站保護(hù)動(dòng)作故障順序記錄時(shí)序表格，可直接觀察故障變化，了解保護(hù)裝置的啟動(dòng)及運(yùn)行變化。就現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地分析而言，#1變電中301后備保護(hù)及311甲一線保護(hù)裝置啟動(dòng)。在保護(hù)裝置時(shí)間上，301后備保護(hù)啟動(dòng)較早，相較于311甲一線保護(hù)裝置，早約100ms。

就保護(hù)信息上分析，流經(jīng)#1主變中301、311甲一線AB相故障電流是約3300A的同一故障電流301。#1主變中301后背保護(hù)投入過(guò)流I段值達(dá)到6.3A，完成時(shí)間1.1s。311甲一線保護(hù)投入三段過(guò)流保護(hù)，其一動(dòng)作值37.5A，0.3s完成;其二動(dòng)作值20A，0.5s完成;其三動(dòng)作值9A，1.5s完成。由此可見(jiàn)，311甲一線保護(hù)最先達(dá)到動(dòng)作時(shí)限，實(shí)現(xiàn)過(guò)流I段保護(hù)，應(yīng)在保護(hù)運(yùn)行后0.3s就斷開(kāi)311開(kāi)關(guān)，切除311開(kāi)關(guān)后，故障電流得到有效控制。

311甲一線保護(hù)過(guò)流I段動(dòng)作應(yīng)迅速切斷故障電流，但是實(shí)際故障電流持續(xù)到301后備保護(hù)才切除，可能是311甲一線開(kāi)關(guān)保護(hù)時(shí)出現(xiàn)拒動(dòng)，導(dǎo)致311甲一線過(guò)流I段保護(hù)達(dá)到時(shí)限0.3s后，開(kāi)關(guān)未正常切斷故障電流，進(jìn)而導(dǎo)致過(guò)流II段達(dá)到時(shí)限0.5s后也動(dòng)作，過(guò)流I段保護(hù)啟動(dòng)達(dá)1.1s后，動(dòng)作切開(kāi)，故障電流得到有效控制。因此，311甲一線保護(hù)過(guò)流III時(shí)則無(wú)動(dòng)作變化，故障電流存在，重合閘不啟動(dòng)，故障電流消失且判別無(wú)誤后才正常啟動(dòng)。

3、問(wèn)題分析

對(duì)該案例現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)關(guān)位置信息詳細(xì)分析，發(fā)現(xiàn)變電站發(fā)生超級(jí)跳閘，主要是原本35kV甲一線311開(kāi)關(guān)出現(xiàn)拒動(dòng)，進(jìn)而導(dǎo)致后續(xù)線路保護(hù)過(guò)流I段、II段發(fā)生動(dòng)作，但是未有效將故障點(diǎn)和系統(tǒng)進(jìn)行隔離處置，事件發(fā)生后對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行停電檢查，發(fā)現(xiàn)311開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)中，分閘機(jī)構(gòu)的某個(gè)彈簧失去彈力，分閘中出現(xiàn)卡死事故，導(dǎo)致開(kāi)關(guān)出現(xiàn)拒動(dòng)。此時(shí)對(duì)應(yīng)#1主變中301開(kāi)關(guān)出現(xiàn)故障，1.1s延時(shí)后跳開(kāi)，但是受震動(dòng)影響，原本卡死在位置的311開(kāi)關(guān)分閘機(jī)構(gòu)繼續(xù)運(yùn)行，311開(kāi)關(guān)跳開(kāi)，該開(kāi)關(guān)跳開(kāi)后，按照對(duì)電力線路保護(hù)的重合閘邏輯，保護(hù)動(dòng)作啟動(dòng)重合閘，在301開(kāi)關(guān)跳開(kāi)后，切除故障電流，保證重合閘正常運(yùn)行。經(jīng)1s延時(shí)后，正常重合。因此，在311開(kāi)關(guān)跳開(kāi)達(dá)到0.1s后，311開(kāi)關(guān)可重新合上運(yùn)行。

4、結(jié)束語(yǔ)

在實(shí)際生產(chǎn)生活中，部分大工業(yè)用戶，如水泥生產(chǎn)、電解鋁等工廠中，其電力需求大，用電負(fù)荷高，且往往為連續(xù)生產(chǎn)，需電力持續(xù)供給，其往往為專線供電。文章通過(guò)對(duì)某110kV變電站35kV母線失壓分析，還原線路故障發(fā)生時(shí)對(duì)應(yīng)保護(hù)動(dòng)作的運(yùn)作情況，展示出發(fā)生超級(jí)跳閘的實(shí)際原因，為今后處理類似問(wèn)題，對(duì)設(shè)備保護(hù)及檢修做好鋪墊，便于110kV變電站管理控制上完善原本設(shè)備維護(hù)制度，確保電網(wǎng)穩(wěn)定供電。

參考文獻(xiàn)

[1]韓四滿，菅治邦，白晨皓，等.220kV變電站35kV母線失壓故障仿真分析[J].內(nèi)蒙古電力技術(shù)，2018（2）：43-46.

[2]郭全軍，鄧華，陳曉錦，等l.500kV變電站35kV所用變異常情況分析[J].變壓器，2017（12）：58-61