某变电站有150MVA的三圈变压器2台,220kV出线3回,110kV出线9回,110kV电气主接线为双母线。
1997年某日,该站的2条110kV新出线投产及1条110kV出线大修完毕欲试运行。启动前的运行方式如图1所示。空出110kVⅡ段母线及2号主变准备对3条110kV线路充电,母联开关处于冷备用,1号主变接于 Ⅰ段母线上带其余110kV出线供电。充电操作过程如下:电源通过2号主变对110kVⅡ段母线、12PT、线路WL1、WL2、WL3充电;充电完成后,断开3条线路及2号主变的断路器102、105、108、109,以上4台断路器均处于热备用状态,12PT刀闸没有拉开。14∶50,对侧110kV甲站给WL1充电,准备用12PT与Ⅰ段母线的11PT核对相序。此时发现Ⅱ段母线电压表指针大幅摆动,AB、BC间电压达150kV以上 ,12PTA相的金属膨胀器盖弹出。切断WL1对侧110kV甲站开关后,决定停止其它启动操作,将2号主变的开关102转接至Ⅰ段母线备用,操作顺序是先合1021刀闸后断1022刀闸。15∶30,合上1021刀闸时发现Ⅱ段母线电压表指针剧烈摆动,12PTA相爆炸起火,立即手动切断1号变3侧开关,事故消除。此次事故使6个110kV变电站失电。
事故后检查发现:12PTA相内部线圈有短路,B、C两相内部线圈的绝缘局部受损;12PT上方架空线B相和C相有短路痕迹,烧了几只绝缘子;Ⅱ段母线避雷器的B相和C相计数器各动作1次;1号主变110kV侧中性点接地软铜线熔断;1号主变的101断路器B相和C相油色变为碳黑,1号主变的零序过流保护和相间过流保护动作;故障录波仪动作;录取到过电压和故障电流。同时6个失电变电站的7台主变另序过流保护也动作。
2事故分析
图2等效电路图
2.1由对侧110kV甲站给全长仅
E为2号变110kV侧相电势,E′为110kV甲站电源相电势;
C2、C5、C8、C9为SW4-110/1250开关的均压电容900PF;
Co为Ⅱ段母线对地电容,大约500PF;
L为
由于线路对地的电容远大于900PF,因此与900PF串联后仍约为900PF。
WL1的对测110kV甲站开关未合时,等值电路如图2(a)。
所以电路不会谐振。
WL1的对侧110kV甲站开关合上时,在2号主变110kV侧与甲站供电的WL1同相位时,开关102、105的母线侧可视为等电位,如图2(b)。
电路极易谐振,实际发生谐振且损坏了12PTA相。
2.2由于
3结束语
3.1认识产生母线铁磁谐振的条件,测试系统的各种运行参数,以“定量”法判断母线是否安全,以“预防”法制定母线运行操作方式。
3.2母线铁磁谐振的电压幅值并不太大,且有零序电压,及时发现和处理一般不会损坏设备,因此可装设母线零序过电压的瞬时预告信号,以便运行人员及时发现。
3.3在母线充电倒闸操作过程中,若电源断路器由冷备用转热备用时母线产生铁磁谐振,则应立即将此断路器转运行以消除谐振。在母线停电倒闸操作过程中,若电源断路器由运行转热备用时母线产生铁磁谐振,则应立即将其返回运行状态,将母线电压互感器刀闸断开后,再操作电源断路器。
3.4设计时应考虑连接线的热稳定。
3.5对设备充电应使用断路器。
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