电力检修|一起由铁磁谐振引起的变电站事故

   日期:2017-02-25     来源:建材之家    作者:安防之家    浏览:44    评论:0    
核心提示:目前,我国电力网的母线电压互感器绝大部分是电磁感应型的,等效电路为可变电感与一中值电阻串联。110kV以上的断路器大部分都带有均压电容。母线对地自然形成一电容,母线对地电容与母线电压互感器并联。断路器均压电容与电压互感器的联接与设备的运行方式有关,它们串、并联后可能导致母线系统发生铁磁谐振。过电压将损坏设备,造成电网事故。1某变电站的事故过程 某变电站有150MVA的三圈变压器2台,220kV出线

电力检修|浅谈变电站微机综合操作系统及其应用

推荐简介:浅谈变电站微机综合操作系统及其应用杨昉(安徽洛河发电厂,安徽淮南 232007)   摘 要:介绍了一种新型的变电站微机综合操作系统及其配备的电脑钥匙的功能和性能。详细介绍了电脑钥匙的几种典型解锁功能,并提出了操作中存在的问题及应采取的措施。  关键词:变电站;微机综合操作系统;电脑钥匙;解决措施  变电站微机综合操作系统是用于电力系统防误倒闸操作,实现变电站综合自动化的一种新型装置。现已在国内......
安防之家讯:目前,我国电力网的母线电压互感器绝大部分是电磁感应型的,等效电路为可变电感与一中值电阻串联。110kV以上的断路器大部分都带有均压电容。母线对地自然形成一电容,母线对地电容与母线电压互感器并联。断路器均压电容与电压互感器的联接与设备的运行方式有关,它们串、并联后可能导致母线系统发生铁磁谐振。过电压将损坏设备,造成电网事故。1某变电站的事故过程

 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value="8" UnitName="km">8km的WL1充电,本站105处于热备用状态,Ⅱ段母线电压表指示值为1.4倍额定电压,value="12" UnitName="pt">12PTA相膨胀器盖弹出,可以证实有铁磁谐振过电压产生且value="12" UnitName="pt">12PTA相已损坏。其等效电路如图2。图中:

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value="12" UnitName="pt">12PT的电感,额定电压时XL≈value="2.5" UnitName="m">2.5M健*

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value="12" UnitName="pt">12PTA相已损坏,用1021刀闸对Ⅱ段母线充电时,value="12" UnitName="pt">12PTA相发生爆炸,A相接地产生强大的单相短路电流,将1号主变110kV侧中性点接地软铜线烧断。110kV系统中性点不接地,1号主变不向接地点供短路电流,A相接地使B、C两相对地电压升高为线电压。与该站110kV相连的其它6个变电站7台主变的中性点接地。7台变压器的B、C相绕组承受线电压,其电压向量及磁通向量如图3。外站7台主变向本站value="12" UnitName="pt">12PTA相接地点供短路电流的流向如图4。由于外站各主变的A相外部单相短路,过电流使本站Ⅰ段母线的B、C相电压也严重下降,B、C两相绕组的电压值并没有升高,铁芯没有发生过饱和现象,受A相爆炸火球引起的B、C相架空线短路自行熄弧,因而只烧了几只绝缘子。最后由主变相间过流保护动作跳断路器101。1号主变110kV侧中性点引线烧断,使起动的零序电流保护返回。在烧断过程中,间歇电弧引起非故障相对地过电压,使B、C相避雷器放电间隙动作,计数器计数。

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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