周鵬威
(廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司 東莞供電局,廣東 東莞523000)
220 kV 七星變電站采用的中性點(diǎn)接地方式是經(jīng)消弧線圈接地。消弧線圈是一個(gè)具有鐵心的電感線圈,線圈的電阻很小,電抗很大。消弧線圈的鐵心柱有很多間隙,間隙中填著絕緣板紙。采用消弧線圈接地,當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí),能補(bǔ)償接地故障時(shí)產(chǎn)生的電容性電流,減小故障電流,保證系統(tǒng)能繼續(xù)可靠運(yùn)行一段時(shí)間。如故障為瞬間故障,可避免10 kV線路跳閘,以達(dá)到減少跳閘次數(shù),提高供電可靠性的目的。
220 kV 七星站采用的是KD-XH 型配電網(wǎng)智能化快速消弧系統(tǒng),該系統(tǒng)通過(guò)10 kV 開關(guān)零序CT 接入電流開入量,能有效判斷接地故障,實(shí)現(xiàn)選線延時(shí)跳閘功能,大大提高10 kV 系統(tǒng)的供電可靠性,特別是降低了架空線路瞬間故障跳閘的幾率。
2012 年11 月5 日,10:30 時(shí),220 kV 七星站連續(xù)發(fā)“消弧裝置異?!薄跋⊙b置異常復(fù)歸”信號(hào),起初認(rèn)為是裝置某個(gè)接點(diǎn)發(fā)生異常,導(dǎo)致信號(hào)不斷重復(fù)發(fā)送,于是派人到現(xiàn)場(chǎng)檢查,并復(fù)歸信號(hào),但在消弧裝置屏依然無(wú)法復(fù)歸信號(hào)。
結(jié)合以往運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),以下原因可能導(dǎo)致“消弧裝置異常”告警:①裝置本身發(fā)生故障。②信號(hào)回路缺陷,導(dǎo)致誤發(fā)信。③10 kV 系統(tǒng)發(fā)生瞬間接地故障。④10 kV 系統(tǒng)發(fā)生永久性故障,但因故無(wú)法切除故障。
①向調(diào)度申請(qǐng)退出消弧裝置,需由廠家現(xiàn)場(chǎng)處理。②檢查信號(hào)回路,排除信號(hào)回路缺陷。③隔離10 kV 故障點(diǎn)。
經(jīng)到現(xiàn)場(chǎng)檢查,發(fā)現(xiàn)消弧裝置已經(jīng)在啟動(dòng),并不斷補(bǔ)償,證明10 kV 系統(tǒng)存在故障點(diǎn),并且是永久性故障。但根據(jù)消弧裝置的保護(hù)配置,發(fā)生故障時(shí),消弧系統(tǒng)能夠正確快速進(jìn)行補(bǔ)償,消除接地時(shí)產(chǎn)生的容性電流,并且選出故障線路。若補(bǔ)償時(shí)間超過(guò)10 s,證明此故障是永久性故障,消弧裝置會(huì)發(fā)出“補(bǔ)償失敗”的信號(hào),并發(fā)出跳閘指令,使故障的10 kV 線路開關(guān)跳閘,隔離故障點(diǎn)。但此時(shí),10 kV 系統(tǒng)中存在永久故障點(diǎn),并且消弧裝置一直在補(bǔ)償,沒有選出故障線路,并發(fā)出跳閘信號(hào),使接地故障點(diǎn)不斷存在,這是不允許的。經(jīng)查看消弧裝置的控制面板,查看具體的故障時(shí)間和故障線路,發(fā)現(xiàn)10 kV 1M 母線在16:30 時(shí)開始接地并持續(xù)到17:20 時(shí),但消弧裝置中卻沒有顯示故障線路,也沒有跳閘出口指令,由此可推斷,“消弧裝置異?!备婢盘?hào)是因?yàn)?0 kV 系統(tǒng)中存在永久故障點(diǎn),并且消弧裝置在不斷補(bǔ)償,超過(guò)補(bǔ)償允可時(shí)間引起的。
由于消弧裝置不能選出故障點(diǎn),僅選出接地母線(但接地母線電壓沒有明顯降低),為此采用輪停的方式篩選并切除故障設(shè)備。
篩選故障設(shè)備時(shí),依據(jù)設(shè)備重要度由低到高的順序進(jìn)行排查,即依次斷開電容器組、饋線、站用/接地變、主變10 kV 側(cè)開關(guān)。當(dāng)操作到斷開10 kV #2 電容器組517 開關(guān)時(shí),“消弧裝置異?!备婢瘡?fù)歸,并且沒有再重復(fù)發(fā)送。據(jù)此,可以斷定是10 kV #2 電容器組間隔接地故障。經(jīng)進(jìn)一步查實(shí),消弧裝置沒有接入電容器組電流回路,導(dǎo)致消弧裝置不能選出故障電容器組,無(wú)法正確發(fā)出跳閘信號(hào),導(dǎo)致消弧裝置不斷在補(bǔ)償10 kV #2 電容器組間隔接地時(shí)產(chǎn)生的容性電流,當(dāng)超過(guò)補(bǔ)償時(shí)間10s時(shí),消弧裝置發(fā)出“異常”信號(hào)。斷開10 kV #2 電容器組517開關(guān)后,經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查,發(fā)現(xiàn)516 開關(guān)柜出現(xiàn)電纜頭熔斷,并且有明顯燒焦的痕跡,隨后將10 kV #1 電容器組轉(zhuǎn)檢修處理。
消弧系統(tǒng)控制裝置是否正常、可靠運(yùn)行,對(duì)10 kV 系統(tǒng)的安全穩(wěn)定有著重要的意義。本次事故中,是因?yàn)橄⊙b置沒有接入電容器回路,導(dǎo)致10 kV #1 電容器組間隔接地時(shí)消弧裝置不能選出故障線路,無(wú)法正確發(fā)出跳閘信號(hào),導(dǎo)致消弧裝置不斷在補(bǔ)償10 kV #1 電容器組間隔接地時(shí)產(chǎn)生的容性電流,當(dāng)超過(guò)補(bǔ)償時(shí)間10s 時(shí),消弧裝置發(fā)出“異?!毙盘?hào)。因此,當(dāng)消弧裝置發(fā)現(xiàn)異常時(shí),我們不僅要對(duì)裝置本身進(jìn)行細(xì)致的檢查,還要考慮有可能改變系統(tǒng)零序網(wǎng)絡(luò)的所有因素,從而保證整個(gè)電力系統(tǒng)更加穩(wěn)定地運(yùn)行。當(dāng)監(jiān)控機(jī)發(fā)出“消弧裝置異?!薄跋⊙b置異常復(fù)歸”信號(hào),不斷重復(fù)且在消弧裝置屏無(wú)法復(fù)歸信號(hào),10 kV 系統(tǒng)有可能存在永久性故障點(diǎn),此時(shí),可采用“輪停法”排查出故障點(diǎn),具體就是根據(jù)選出的母線對(duì)該母線所在的所有出線,包括線路、電容器出線等逐條進(jìn)行切除,如果切除某條出線后發(fā)現(xiàn)“消弧裝置異?!备婢瘡?fù)歸,并且沒有再重復(fù)發(fā)送,據(jù)此,可以確認(rèn)是這個(gè)出線間隔接地故障。
[1] 于志堅(jiān). 電氣設(shè)備及其運(yùn)行[M]. 北京:中國(guó)水利水電出版社,2001.
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