110kV变电站双T进线采用线路兼母线电压互感器典型故障剖析

庾凌云

摘要 本文对110kV变电站双T进线回路中线路兼母线电压互感器在实际使用过程中出现的典型问题进行了较为深刻的剖析,并进一步提出了一些建设性意见和建议。

关键词 110kV双T接线;线路兼母线电压互感器;故障

中图分类号 TM63文献标识码 A 文章编号 1674-6708(2009)08-0058-03

0 引言

随着我国国民经济的持续、健康、快速发展,以拉动内需并满足国民经济发展需要,作为国民经济支柱产业的电力系统也掀起了新一轮电网建设高潮。由于我国是一个人均占有耕地较少的国家,土地资源显得尤其珍贵,在近年来的电网建设中设计部门充分考虑了用地问题,使设备布置尽可能地紧凑,并尽可能地将设备功能做得多样化,以达到节省设备投资和节省土地的目的,所以110kV变电站双T进线回路中线路兼母线电压互感器被广泛应用。110kV变电站双T进线回路中线路兼母线电压互感器与以前的设计相比,它可以节省两个电压互感器和两个隔离刀闸的投资,并相应地节省了土地资源,但由于实际应用中运行经验不足,容易导致电力系统故障,下面就以一个导致全站失压的实际案例对这种接线方式进行剖析。

1 事故前电网运行方式

110kV宜山变110kV庆宜线124开关及线路运行;124线路电压互感器(兼110kV II段母线电压互感器)运行;110kV宜叶线123线路运行;123线路电压互感器(兼110kV I段母线电压互感器)运行;123开关热备用,110kV母联120开关运行;#1主变、#2主变110kV、10kV侧并列运行,#1主变中压侧321开关热备用,#2主变中压侧322开关供35kV负荷,35kV母联320开关运行;10kV母联920开关运行。

2 事故经过

2009年9月8日9时36分,110kV宜山变运行值班员,接地调调度员调度令:1)退出110kV宜山变110kV备自投;

2)投入110kV宜山变110kV宜叶线123开关保护跳闸出口压板;

3)投入110kV宜山变110kV庆宜线124开关保护跳闸出口压板;

4)将110kV宜山变110kV宜叶线123开关由热备用转运行;

5)将110kV宜山变110kV庆宜线124开关由运行转热备用;

6)核实110kV宜山变110kV宜叶线123开关保护定值区在03区(非同期区),投入110kV宜山变110kV宜叶线123开关重合闸出口压板;

7)退出110kV宜山变110kV宜叶线123开关保护跳闸出口压板;

8)将110kV宜山变110kV庆宜线124线路电压互感器由运行转检修。

9时45分,110KV宜山变运行值班员完成上述第1～第4项操作任务。

9时49分,当操作完成第5个任务后,即将110kV宜山变110kV庆宜线124开关由运行转热备用断开,110kV庆宜线124开关后, 9时50分110kV宜叶线123开关保护动作跳闸,跳开110kV宜叶线123开关,110kV宜山变全站失压。110kV宜山变运行值班员立即对110kV宜叶线123开关保护动作情况、设备情况进行了检查,发现110kV宜叶线123开关保护相间距离III段动作出口,重合闸动作出口。

9点52分,110kV宜山变运行值班员将110kV宜叶线123开关保护动作情况汇报地调调度员。

10时整,110kV宜山变运行值班员将站内设备经检查未发现异常的情况详细汇报地调调度员后,地调调度员令断开35kV冬田线326开关(小水电),于10时1分操作完毕。

10时6分,地调调度员令合上110kV宜叶线123开关运行,于10时7分操作完毕,此时恢复110kV宜山变全站供电,带10kV系统负荷。经检查发现监控后台机110kV母线无电压指示,站内110kV保护装置、主变保护装置发电压互感器回路断线告警,110kV宜山变运行值班员将情况汇报地调调度员。

10时15分,地调调度员令合上35kV冬田线326开关,于10时17分操作完毕。恢复110kV宜山变35kV系统用户供电。

事故造成110kV宜山变全站失压17min。

3 原因分析

1)110kV宜山变电站全站失压事故发生后,我们对本次事故进行了认真分析。检查110kV保护装置的PT二次电压为0V的原因,检查发现1233刀闸(上图所示3G)的辅助常开接点在刀闸合闸后未接通,造成110kV I段电压互感器的重动继电器1YQJ1、1YQJ2、1YQJ3、1YQJ4、1YQJF线圈不能励磁,110kV I段电压互感器的重动继电器1YQJ1、1YQJ2、1YQJ3、1YQJ4、1YQJF不能动作,电压互感器的二次电压不能送到保护屏小母线,出现为110kV保护装置的二次电压为0V 。处理辅助接点接通后,110kV I段电压互感器的重动继电器动作,二次电压送到小母线,110kV保护装置的二次电压恢复正常。

2)110kV宜叶线123开关保护装置为北京四方公司CSL-164B型保护,该类型保护装置当母线三相电压下降得很低,接近于0,同时,有电流突变量启动的时候,保护装置即进入低压判断程序,判断为近区故障,此时距离III段保护由于其自身原理在很小的阻抗范围内失去方向性,母线等反方向性质的故障有可能会误动作。由于在断开110kV庆宜线124开关进行解环操作时,电网潮流发生突变(原来环网时由220kV庆远变供电,解环后由110kV叶茂变供电,功率倒向),造成123保护电流突变量启动,同时宜山变失去110kV母线二次电压,因此110kV宜叶线123开关保护装置判断为短路阻抗接近于0的近区故障,距离III段保护经延时跳开了110kV宜叶线123开关,造成了110kV宜山变电站全站失压。

现场继电保护试验也证实了上述结论的正确性。对124的保护装置(123的保护装置同为四方公司的同一类型CSL-160B装置)进行有关检查,检查的内容是模拟电压消失的同时电流有突变,在电压消失前负荷功率正方向及反方向的情况下保护装置的动作情况。在完成试验的安全措施后,进行装置的试验,试验的情况如下:

(1)模拟电压消失的同时电流有突变,正方向(电流落后同相电压70度),模拟电压消失时,电流从0.5A突变到1.5A,距离I段出口,测距为0.07km。

(2)模拟电压消失的同时电流有突变,反方向(电流落后同相电压250度),模拟电压消失时,电流从0.5A突变到1.5A,距离III段出口,测距为0.07km。

(3)模拟电压消失的同时电流不突变,正方向(电流落后同相电压70度),模拟压消失时,电流从0.5A突变到1.5A,保护装置告警,发PT断线信号。

(4)模拟电压消失的同时电流不突变,反方向(电流落后同相电压250度),模拟电压消失时,电流从0.5A突变到1.5A,保护装置告警,发PT断线信号。

3)施工单位负责安装的110kV宜叶线123间隔1233刀闸(抚顺高岳开关有限公司产品)辅助接点质量不可靠,在刀闸合闸后未能接通,导致110kV宜叶线123线路电压互感器电压不能正确切换成110kV I段母线电压,供给110kV线路保护装置用二次电压,是造成本次110kV宜山变电站全站失压的直接原因;

4)施工单位安装110kV宜叶线123间隔1233刀闸时,辅助接点转换开关调整不到位,造成运行过程中辅助接点出现不接通现象,是造成本次110kV宜山变电站全站失压的间接原因之一;

5)110kV宜山变电站运行值班员运行维护不到位,不能及时发现110kV宜叶线123间隔1233刀闸辅助接点未接通,110kV宜叶线123线路电压互感器电压不能正确切换成110kV I段母线电压的缺陷,是造成本次110kV宜山变电站全站失压的间接原因之二;

6)设备所属单位对110kV宜叶线123间隔1233刀闸投运验收时验收工作不认真,未能发现辅助接点转换开关调整不到位的隐患,是造成本次110kV宜山变电站全站失压的间接原因之三。

4 暴露问题

1)变电站运行值班人员对运行设备功能不了解,变电站运行规程不符合现场实际情况;

2)变电站运行值班人员技能水平差,运行值班监盘能力不强;

3)对变电站新设备、新技术应用的相关培训工作不到位;

4)变电站技改大修、改扩建工程验收投运时,未能及时做好现场的技术交底工作;

5)生产技术部对技改大修、改扩建工程的验收工作把关不严;

5 线路兼母线电压互感器二次切换回路改进探讨及建议:

1)原设计图纸二次切换回路共串了四对辅助接点,分别为:开关母线侧刀闸1G辅助接点、开关线路侧刀闸3G辅助接点、母联120开关辅助接点DL、线路兼母线电压互感器刀闸辅助接点。为了降低故障率减少一对或几对接点以降低故障率:

(1)减少1G或3G,这样就会导致110kV母线检修或110kV线路检修时误切换,所以此方法不能运用到具体实施中;

(2)减少DL。如果不串入DL,也就是说不管母联120开关合闸还是分闸,只要1G、3G、4G接通就可切换,而实际是,母联开关如果不合闸本段母线没有电压,切换没有意义,且误发信号造成误判断,也影响保护装置的正常运行,所以此方法不能运用到具体实施中;

(3)减少4G。如果不串入4G,电压互感器根本不在运行状态,也就无所谓切换,因此行不通。

综上所述,四对接点一起串入电压二次切换回路是正确的,设计没有错误,因此不能以减少接点数来降低故障的发生率。

2)以更换可靠性更高的真空辅助开关(包括传动部分)来降低故障率。真空辅助开关已有成熟的运行经验,接点接触好、不生锈、传动轴不易变位,能很大程度上提高了可靠性,最好并两对以上接点以进一步提高可靠性。

3)增加电压切换信号到后台监控系统及时提醒值班员,从而降低故障率。假定这种方法可以实施,那么就只有通过刀闸辅助接点或重动继电器的接点(必要时加装继电器)来完成,以I段母线为例,I段切换重动继电器的接点在切换回路接通时动作,具有自保持功能,要一直等到回路断开后才能返回,也就是说一经切换,切换信号一直在后台监控系统发告警信号,一直等到II段切换完后,才能断开I段开关及刀闸,这时如果II段切换回路不通也是发现不了的,因为I段还接通,依然有导致上述全站失压事故发生的可能性,且因为是在操作的瞬间发生问题,等值班员发现基本上来不及了。

另一缺点就是总发信号在后台,干扰别的信号上传。因此,此方法不能运用到具体实施中。

4)不使用这个二次切换回路(电压互感器二次电压不经切换回路直接接入屏顶小母线,I、II段直接并在一起),笔者认为这是一个比较好的办法,但需注意的是当线路兼母线电压互感器故障或检修退出运行时,要及时采取防护措施,必要时退出主变保护或线路保护的运行,此方法的优点就是运行可靠性大大提高。

6 运行维护人员应采取以下防范措施

1)及时修编现场运行规程,使之与实际相一致;

2)加强变电站运行值班员的培训工作,特别是针对新设备、新技术应用的培训;

3)变电站运行值班人员应加强运行值班监盘,熟悉了解变电站内设备各种信号指示灯的功能和作用;

4)加强变电站技改大修、改扩建工程验收投运工作,认真仔细地按照验收标准严格执行,不放过任何细小的缺陷、隐患;

5)做好技改大修、改扩建工程的书面现场技术交底工作,按规程要求填写有关检修记录;

7 结论

电力系统的安全稳定运行,关系到国计民生和社会稳定,我们每个从事电力工作的同志都应熟悉自已所管辖的电力设备,认真钻研技术、及时发现各种存在的安全隐患,做到心中有数,为电力事业的进一步发展做出应有的贡献。

参考文献

[1]北京四方公司.北就四方公司CSL-164B型保护装置说明书.

[2]电力系统继电保护实用技术问答.2版.中国电力出版社.

[3]电力系统继电保护与安全自动装置整定计算.中国电力出版社.

国际水产专家青岛探讨海洋食品深加工与质量控制技术

11月13日,由中国水产学会、中国海洋大学和国家海洋科学研究中心联合主办的第一届海洋食品精深加工与质量控制技术国际研讨会在中国海洋大学召开,来自中国、美国、俄罗斯、加拿大、日本、韩国等国家的200余位专家学者及国内著名水产相关企业负责人参加了研讨会。

会议以“健康、安全海洋食品”为主题,围绕海洋食品化学和加工技术、海产食品的质量安全控制、海产食品贸易及海产食品功能因子和健康食品开发进行讨论和学术交流,是海洋食品加工与质量安全控制方面最为重要的国际会议之一。会上,日本东京大学教授兼日本水产学会副会长Watabe教授、美国北卡罗来纳州立大学的Lanier教授、日本食物营养学会副会长Yanagita教授针对水产加工利用技术以及海洋保健食品开发前沿技术进行了大会特邀报告,来自日本、韩国、加拿大和国内知名高校及研究所的著名专家和学者也先后就海洋食品加工新技术、海洋食品的质量安全控制新技术进行了大会报告。会议还在多个分会场对食品化学和加工技术、海产食品的质量安全控制、海产食品贸易、海产食品功能因子和健康食品开发进行了专题报告和讨论。

中国水产学会秘书长司徒建通在开幕式的讲话中指出,改革开放30年,中国的水产业取得了巨大的成就,令世界瞩目。水产品产量长期以来位居世界第一,占世界水产品总产量的1/3。但我国的渔业装备和技术与渔业的发展水平又很不适应,与世界发达国家相比还有较大的差距,水产品加工业尤其如此。水产加工产品的比例较低且结构不合理。2008年全国水产加工企业有9 971家,上规模的企业不到1/4。在出口产品中,精深加工、高技术含量、高附加值的产品少。我们需要解决的问题还很多,需要追赶的路还很长,需要学习和引进的东西还很多。

此次研讨会是一次海洋食品加工和质量控制的国际盛会,如此众多的世界海洋食品加工和质量控制的顶尖专家和学者的到来,为我们引进的新思维、新技术、新产品,对进一步加强海洋食品加工和质量安全控制技术的国际交流合作,提升我国海洋食品加工产业技术水平和创新能力,实现传统海洋产业的改造升级具有重要意义。