110千伏變電站干式變壓器間隙保護(hù)探討
為了防止主變壓器間隙接地保護(hù)動(dòng)作,保證供電的可靠性,考慮并要求間隙保護(hù)選擇性動(dòng)作。關(guān)鍵詞:1號(hào)變電站干式變壓器間隙保護(hù)。前言看了劉王的文章《南陽(yáng)局110kV變電站干式變壓器間隙保護(hù)的改進(jìn)》,我們樟樹(shù)110kV變電站也出現(xiàn)過(guò)類(lèi)似的問(wèn)題,但我們的解決方案與南陽(yáng)局不同?,F(xiàn)在我們介紹一下我們采用的方法,供同行參考。2.2.1運(yùn)行概述110千伏樟樹(shù)變電站位于樟樹(shù)市區(qū)。共有2臺(tái)主變壓器,#1主變壓器為31500kVA,#2主變壓器為20000kVA,其一次主接線(xiàn)圖如圖1所示。正常運(yùn)行方式下,112清障一號(hào)和123清障二號(hào)開(kāi)關(guān)斷開(kāi),111張世線(xiàn)開(kāi)關(guān)閉合受電,220千伏張世線(xiàn)用電#1主變帶負(fù)荷運(yùn)行,#2主變冷備用,主變中性點(diǎn)不接地,并有間隙保護(hù)。此外,322張延線(xiàn)和971達(dá)夫線(xiàn)的兩個(gè)用戶(hù)擁有自己的小型熱電廠(chǎng)。#1主變保護(hù)采用許繼四方CST-231B,2主變保護(hù)采用南子廠(chǎng)PST-1200,1主變間隙保護(hù)整定值:過(guò)電壓二次整定值110伏,主變?nèi)齻?cè)0.5秒跳閘。過(guò)流整定值一次100A,主變?nèi)齻?cè)0.5秒跳閘。還有一套低頻減載裝置,其定值如下表1所示。2.2 2001年12月4日事故發(fā)生后,樟樹(shù)變電站處于正常運(yùn)行狀態(tài),322樟樹(shù)鹽線(xiàn)和971達(dá)夫線(xiàn)自備發(fā)電機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)。石灘變電站6:30,事故喇叭響起,114石家莊-張江線(xiàn)路零序一段保護(hù)動(dòng)作,重合閘動(dòng)作成功,石家莊-張江線(xiàn)路控制屏以下指示燈顯示:“零序動(dòng)作”和“重合閘動(dòng)作”,石家莊-張江線(xiàn)路保護(hù)屏以下信號(hào)燈顯示3360“零序一段”和“重合閘”,故障錄波報(bào)告3360故障位置10.1公里
圖1樟樹(shù)變電站6:30點(diǎn)一次主接線(xiàn)圖,全站瞬間失壓,喇叭同時(shí)鳴響,#1主變?nèi)齻?cè)開(kāi)關(guān)跳閘。#1主變控制面板上的下列信號(hào)燈顯示:“后備保護(hù)動(dòng)作”和“保護(hù)跳閘”,而#1主變保護(hù)面板上的下列信號(hào)燈顯示3360“后備動(dòng)作”和“跳閘”。#1主變保護(hù)屏上的LCD顯示信息為:I0JhCK(高壓間隙零電流第二時(shí)限退出)和I0JhCK1(高壓間隙零電流較好時(shí)限退出)。中央信號(hào)屏上的下列燈板點(diǎn)亮:“三次低頻減載動(dòng)作”,10kV高壓室內(nèi)的911輸水線(xiàn)路、912水電線(xiàn)路、914觀(guān)測(cè)線(xiàn)路、973張莊一號(hào)線(xiàn)、922張咪線(xiàn)在7333.6萬(wàn)小時(shí)時(shí),123青張二號(hào)開(kāi)關(guān)閉合,111張世線(xiàn)開(kāi)關(guān)斷開(kāi),110kV母線(xiàn)由123青張二號(hào)供電;73,336,002時(shí),123清丈二開(kāi)關(guān)閉合,111張世線(xiàn)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)。73,336,030,檢查點(diǎn)內(nèi)外(室內(nèi)外)設(shè)備無(wú)故障,1 #主變及10KV用戶(hù)送電恢復(fù),一切正常。3.事件分析3.1過(guò)程分析通過(guò)對(duì)故障記錄報(bào)告和保護(hù)動(dòng)作報(bào)告的分析,發(fā)現(xiàn)110千伏張世線(xiàn)路發(fā)生單相瞬時(shí)接地故障后,石灘變電站114張世線(xiàn)路開(kāi)關(guān)零序保護(hù)動(dòng)作先跳閘,114張世線(xiàn)路開(kāi)關(guān)跳開(kāi)后,樟樹(shù)變電站110千伏系統(tǒng)為隔離不接地系統(tǒng),由322張延線(xiàn)路和971達(dá)夫線(xiàn)路發(fā)電機(jī)供電。系統(tǒng)繼續(xù)運(yùn)行有兩個(gè)后果。發(fā)電機(jī)過(guò)載必然導(dǎo)致發(fā)電機(jī)頻率降低,進(jìn)而導(dǎo)致樟樹(shù)變電站低頻減載裝置啟動(dòng)。根據(jù)定值(表1),0.15秒后,低頻減載裝置出口將跳開(kāi)所有開(kāi)關(guān)。由于該裝置沒(méi)有跳過(guò)322張延線(xiàn)和971達(dá)夫線(xiàn)的開(kāi)關(guān),該系統(tǒng)仍然是一個(gè)孤立的不接地系統(tǒng),繼續(xù)由322張延線(xiàn)和971達(dá)夫線(xiàn)的發(fā)電機(jī)電源和接地點(diǎn)運(yùn)行。3.1.2有接地點(diǎn)的不接地系統(tǒng)運(yùn)行,必然會(huì)在系統(tǒng)中產(chǎn)生過(guò)電壓,非故障相電壓成倍增加,干式變壓器中性點(diǎn)電壓增加到相電壓,造成#1主變壓器中性點(diǎn)放電間隙擊穿。根據(jù)#1主變間隙保護(hù)的整定值,主變間隙保護(hù)出口會(huì)在0.5秒后跳至主變?nèi)齻?cè)開(kāi)關(guān)。之后,石灘變電站114張世線(xiàn)開(kāi)關(guān)在重合閘時(shí)間(設(shè)定為1秒)后成功重合閘,線(xiàn)路恢復(fù)輸電。但樟樹(shù)變電站#1主變?nèi)齻?cè)開(kāi)關(guān)跳開(kāi),很多10kV線(xiàn)路開(kāi)關(guān)也跳開(kāi),需要值班操作人員手動(dòng)恢復(fù)送電,延長(zhǎng)了用戶(hù)停電時(shí)間,降低了供電可靠性。3.2原因分析從流程分析可以看出,關(guān)鍵原因是322張延線(xiàn)和971達(dá)夫線(xiàn)有自備小型火電廠(chǎng)。如果322張延線(xiàn)和971達(dá)夫線(xiàn)沒(méi)有自備小型火電廠(chǎng),低頻減載裝置將不運(yùn)行,主變壓器間隙保護(hù)不運(yùn)行。因此,我們認(rèn)為,當(dāng)石張線(xiàn)發(fā)生故障(無(wú)論是瞬時(shí)故障還是永久故障)時(shí),應(yīng)先先嘗試跳閘322張延線(xiàn)和971達(dá)夫線(xiàn)的開(kāi)關(guān)。4.解決問(wèn)題,改變樟樹(shù)變電站低頻減載裝置的整定值。322樟樹(shù)鹽線(xiàn)和971達(dá)夫線(xiàn)的道岔將在較好輪進(jìn)行切換,而其他線(xiàn)路將在第三輪保持不變。其設(shè)定值見(jiàn)表2。這樣,當(dāng)110kV張世線(xiàn)發(fā)生故障(無(wú)論是瞬時(shí)故障還是永久故障),石灘變電站114張世線(xiàn)開(kāi)關(guān)跳閘時(shí),張樹(shù)變電站低頻減載裝置啟動(dòng),322張燕線(xiàn)和971達(dá)夫線(xiàn)開(kāi)關(guān)在0.1秒內(nèi)跳至較好輪出口。此時(shí),與隔離的110千伏系統(tǒng)連接的電力線(xiàn)路已經(jīng)切斷,低頻減載裝置和間隙保護(hù) #p#分頁(yè)標(biāo)題#e#
該方法方便可行。但發(fā)生故障時(shí),隔離的110kV系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)瞬時(shí)過(guò)電壓。石灘變電站114張世線(xiàn)開(kāi)關(guān)跳閘后,低頻減載裝置啟動(dòng),應(yīng)采取相應(yīng)的過(guò)電壓保護(hù)措施。5.效果檢查2002年5月28日張世線(xiàn)樟樹(shù)變電站低頻減載裝置整定值變更后
又發(fā)生了單相瞬時(shí)性接地故障,當(dāng)時(shí)樟樹(shù)變電站正處在正常運(yùn)行方式下,322樟鹽線(xiàn)和971富達(dá)線(xiàn)的自備發(fā)電機(jī)均在發(fā)電狀態(tài)。石灘變電站7:12分,事故喇叭響,114石樟線(xiàn)開(kāi)關(guān)跳閘,零序F段保護(hù)動(dòng)作,重合閘動(dòng)作成功,石樟線(xiàn)控制屏上如下光字牌亮:“零序動(dòng)作”、“重合閘動(dòng)作”,石樟線(xiàn)保護(hù)屏上如下信號(hào)燈亮:“零序F段”、“重合閘”,故障錄波報(bào)告:故障測(cè)距15.8KM、故障相C相、故障電流Imax=20.1A、I0=20.9A,將以上情況匯報(bào)后并復(fù)歸信號(hào)。樟樹(shù)變電站7:12分,喇叭響,全站瞬間失壓,失壓時(shí)低頻減載裝置動(dòng)作,中央信號(hào)屏上如下光字牌亮:“Ⅰ輪低頻減載動(dòng)作”,322樟鹽線(xiàn)開(kāi)關(guān)跳閘,10kV高壓室971富達(dá)線(xiàn)開(kāi)關(guān)跳閘,隨即石灘變電站114石樟線(xiàn)開(kāi)關(guān)重合,恢復(fù)樟樹(shù)變電站的供電,從而縮短了用戶(hù)停電時(shí)間,提高了供電可靠性,檢查確認(rèn)后復(fù)歸信號(hào);不過(guò)7:15分,合上322樟鹽線(xiàn)、971富達(dá)線(xiàn)開(kāi)關(guān)。作者:來(lái)源:熱點(diǎn)關(guān)注
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