全站失压故障

全站失压故障（精选3篇）

全站失压故障 篇1

一、变电站直流负荷供给情况

某110 kV变电站直流系统由4台充电机和1个蓄电池组 (由18节12 V容量为200 A·h的直流蓄电池组成) 组成。每台直流充电机最大输出电流为10 A, 整个充电机组最大输出直流电流为40 A。正常情况下, 该站直流由直流充电机和蓄电池组同时向直流母线供电。正常运行时由充电机供全站直流负荷, 全站直流负荷约为4.3 A。充电机交流失压或者故障时, 改由蓄电池供电。该站10 kV断路器机构为电磁式机构, 合闸电流较大, 约为97 A。故该站10 kV断路器合闸电流必须由直流蓄电池供给。由于该站10 kV断路器操作频繁, 对蓄电池组冲击较大, 故直流蓄电池组运行情况不佳。

二、事件经过

某日天气突变, 该站先后有多条线路遭雷击跳闸, 站内直流系统故障, 站外一条线路断线, 导致县城及附近乡镇大面积停电。该站10 kV线路多次跳闸与重合, 最终10 kV线路保护和1#主变低后备保护装置相继拒动, 造成保护越级由进线侧线路距离保护Ⅲ段动作, 切除故障, 从而导致该站全站交流失压。

三、调查情况及分析

1. 现场保护动作情况。见表1。

2. 原因分析。

由于13时36分03秒890毫秒 (即13:36:03:890) 时, 312断路器电流三段跳闸、13时36分05秒954毫秒312断路器重合、13时36分06秒160毫秒312断路器再次跳开, 综合自动化主站自13时39分50秒209毫秒起陆续收到保护装置直流消失及复位信号, 保护装置直流消失及复位信号见表2。

由表2可以得出, 在312断路器重合到再次跳开之前, 该站存在一次全站直流失压的现象。分析认为, 在312断路器重合闸时, 蓄电池组受到大电流冲击, 内部有单个蓄电池已经开路, 蓄电池组无法正常工作。312线路断路器重合于近距离永久故障, 造成10 kV母线电压畸变, 站内直流充电机三相输入故障, 充电机无输出, 故该站全站保护装置短时失电一次。

312断路器由于重合闸后加速再次跳开之后, 切除了近区短路故障点, 10 kV母线电压恢复正常, 380 V站用交流电随即恢复。充电机工作正常, 直流输出恢复。但蓄电池组内部开路, 已失去供电作用。

13时49分37秒001毫秒时, 304保护装置电流三段跳闸, 由于充电机输出电流不够, 断路器未重合。14时04分17秒290毫秒时, 314线路保护在变电站外大约30 m的地方断线, 接地短路。由于故障点距离10 kV母线较近, 导致母线电压畸变, 造成站内直流充电机三相输入故障, 导致充电机无输出。由于此时全站直流负荷仅由直流充电机供给, 故此时全站再次直流失压。

314断路器跳开之后, 由于314线路与322线路缠绕在一起, 近区短路依然存在, 充电机依旧由于站用电畸变无法正常工作, 导致全站直流电压未恢复, 造成322线路保护和1#主变低后备保护装置相继拒动, 而由该站进线对侧线路保护距离Ⅲ段动作, 切除故障, 进而导致该站全站交流失压。

四、蓄电池解体检查情况

将该站变蓄电池进行解体后, 发现2#、9#蓄电池内部极板间的连片因过热已经严重粉化, 其中2#蓄电池有一处连片已经断开。证明当时蓄电池组确已开路无输出。其余蓄电池内部极板连片也存在不同程度的粉化现象。

五、故障原因分析

根据以上分析可知, 该站全站直流失压是由于蓄电池开路无输出, 而故障时由于故障点距离10 kV母线较近, 导致母线电压畸变, 引起站用380 V交流电源不正常, 造成站内直流充电机三相输入故障, 导致充电机无输出而引起。线路保护和1#主变保护装置因失去直流相继拒动, 造成保护越级由进线侧线路距离保护三段动作切除故障, 从而导致该站全站交流失压。

六、加强蓄电池的维护

一般变电站蓄电池多为密封阀控式铅酸蓄电池, 按照《直流电源系统运行规范》的要求, 可从以下几方面加强阀控蓄电池的运行及维护。

1. 蓄电池室的温度宜保持在5～30℃, 应通风良好, 照明充足, 并应使用防爆灯;凡安装在台架上的蓄电池组, 应有防震措施。

2. 阀控蓄电池组正常应以浮充电方式运行, 浮充电压值应控制为2.23～2.28V×N (N为蓄电池组中蓄电池的个数) , 一般宜控制在2.25 V×N (25℃时) ;均衡充电电压宜控制为2.30～2.35V×N。此电压应该是从电池组正负极输出端子上测定的电压, 而不是直流电源控制屏上的设定电压。

3. 对运行中的阀控蓄电池组, 要监视蓄电池组的端电压值、浮充电流值。应定期检查蓄电池室调温设备、蓄电池室通风、照明及消防设施, 应定期对阀控蓄电池组进行外壳清洁工作。

4. 对阀控蓄电池进行合理核对性放电。长期处于限压限流的浮充电运行方式或只限压不限流的运行方式, 无法判断蓄电池的现有容量、内部是否失水或干枯。通过核对性放电, 可以发现蓄电池容量缺陷。新安装的阀控蓄电池在验收时应进行核对性充放电, 以后每2～3年应进行1次核对性充放电, 运行了6年以后的阀控蓄电池, 宜每年进行1次核对性充放电。

全站失压故障 篇2

2013年1月6日0时51分, 我局110k V孟关变发生一起10k V开关柜内短路故障, 造成#1、#2主变跳闸, 全站失压的事故。故障发生时保护动作情况为, #1、#2主变低压侧后备保护复压过流I段I时限动作 (I段II时限未动作) , 跳开10k V分段010开关, 接着#1、#2主变高压侧后备保护复压过流I段I时限动作、I段II时限动作, 跳开011、311、101、110、012、312开关, 孟关变失压。

2 故障前运行方式

孟关变110k V侧为内桥型接线, 35k V、10k V侧为单母分段接线, 故障前两台主变并列运行, 即:1) 1号主变在110k VI母运行, 011、311开关运行;2) 2号主变在110k VII母运行, 012、312开关运行;3) 110k V分段开关110运行, 35k V分段310开关, 10k V分段010开关运行, 全站负荷由110k V南牵孟小101断路器供电。

3 保护动作情况

3.1#1变保护动作报文如下

1) 低压侧后备保护复压过流I段I时限:1250msI 1LCK124.25A。2) 高后备复压过流I段I时限:2002ms I1HCK19.37A。3) 高后备复压过流I段II时限:2002ms I1HCK 29.37A。

3.2#1变保护动作报文如下

1) 低压侧后备保护复压过流I段I时限:1250msI1LCK124.00A。2) 高后备复压过流I段I时限:2002msI1HCK19.37A。3) 高后备复压过流I段II时限:2002msI1HCK29.37A。

3.3#1、#2主变保护相关整定

3.3.1高后备相关定值

3.3.2低后备相关定值

4 保护动作行为分析

110k V孟关变主变所配保护为北京四方公司生产的CST-31差动保护、CST-230A后备保护, 差动保护和后备保护为独立装置, 二次电流由不同的电流互感器接入。本次故障发生在0123刀闸与012开关之间, 具体位置在#2主变差动保护用CT与10k V后备保护用CT之间, 即差动保护动作范围之外, 因此#2主变差动保护未动作。故障发生时刻的故障电流流向为图二所示:

从图二可看出:从故障发生时刻到010开关跳开前, #1、#2主变高压侧后备、低压侧后备保护均有故障电流流过, 高、低后备保护启动, 进入故障保护计算, #1、#2主变低压侧后备保护感受到的故障电流相同 (24A>Iset=7.1A) , 因此两台主变后备保护同时启动, 达到I段I时限时 (1.25秒) 同时出口, 跳开010开关。010开关跳开后, 故障电流的流向发生了变化, #1、#2主变低压侧后备保护感受不到故障电流, 因此两台主变低后备保护返回, 012、011开关此时未动作。010开关跳开后, 故障电流的流向如图三所示。

从图三可看出, 010开关跳开后, 故障仍然存在, 故障电流走向发生变化, 故障电流流经高、中侧到达#2主变低压侧故障处, 两台主变高后备保护继续启动记时, 中压侧后备保护此时也启动进入故障程序, 流过#1、#2主变高后备的电流相同 (9.37A>Iset=4.63A) , 均为达到其整定延时 (I段I时限、II时限均为2秒) , 高后备保护动作, 跳开两台主变三侧开关011、311、101、110、012、312, 造成孟关变失压。因高后备保护与低后备保护同时启动, 因此从010开关跳开至全站失压经过了0.75秒延时。

因两台主变中压侧后备保护故障发生时未感受到故障电流, 010开关跳开后才有故障电流流过, 此时中后备保护才启动, 其动作延时为1.5秒, 而高后备保护在010开关跳开后0.75秒就动作出口, 此时还未达到中后备保护的动作延时 (中后备I段一时限1.5s, 跳310断路器;I段二时限1.75s, 跳311断路器) , 因此主变中后备保护未动作, 造成#1、#2主变高后备动作, 跳开主变三侧断路器, 造成全站失压。本次故障发生在0123刀闸与012开关之间, 具体位置在#2主变差动保护用CT与10k V后备保护用CT之间, 即差动保护动作范围之外, 因此#2主变差动主保护未动作, 由后备保护动作切除故障。而在010开关跳开后, 两台主变高后备保护仍有故障电流流过, 因此两台主变高后备保护同时动作, 造成孟关变失压。中后备因在010断路器跳开后, 才有故障电流流经, 启动中后备保护, 但时间延时较高后备启动晚了0.75s, 已不能达到动作延时, 高后备先于中后备动作 (如中后备动作, 可保证#1主变高后备不会动作, 全站可保留110k VI母、10k VI母运行) , 造成全站失压。经分析全站保护动作行为正确。

5 建议措施

本次故障发生在电流互感器保护死区位置, 保护行为动作正确, 但考虑到故障在#2主变范围及10k VII母, #1主变动作扩大了停电范围, 如能采取优化的保护配置方案, 将故障限定在2号主变及10k VII母范围, 即可隔离故障保证#1号主变正常运行;故建议两种措施:1) 采用差动和后备交叉CT接线, 使差动保护包络CT死区位置, 即可在死区故障时, 由主保护快速切除故障;2) 本次故障暴露出, 在保护动作将故障范围缩小过程中, 运行方式改变故障电流走向变化, 造成中后备和高后备时间上失配, 高后备先动作, 建议在有三电压等级系统中, 将中、低后备复压过流I段一时限压缩至0.5s (跳本侧分段断路器) , 将高后备复压过流I段一时限、二时限延长至2.2s, 可满足在类似故障电流走向改变, 中 (低) 后备保护晚于高后备启动的情况下, 仍能先于高后备动作, 可避免扩大停电范围, 调整时间定值并不影响对中、低压侧馈线的后备保护功能。

参考文献

[1]电力系统继电保护典型故障分析.国家电力调度通信中心.中国电力出版社, 2001.

全站失压故障 篇3

变电站全站失压原因较多, 但主要有三种原因, 第一, 双电源的变电站, 其中某一个电源停电检修或作备用时, 工作电源因上述原因中断, 全站失压;第二, 本站高压侧母线及其分路故障, 越级使各电源进线跳闸;第三, 系统发生事故, 造成全站失压。

2 全站失压的主要特征

1) 交流照明灯全部熄灭;

2) 各母线电压表、电流表、功率表灯均无指示;

3) 继电保护报出“交流电压回路断线”信号;

4) 运行中的变压器无声音。

对全站失压事故, 必须根据情况综合判断。检查表计指示, 只看电压表或电流表均不行。单独根据失去照明和失去站用电情况便认为全站失压, 会认为造成停电事故。因为站用变压器熔断器熔断、照明电源熔断器熔断, 同样会失去照明。只有全面检查表计指示, 电压、电流、功率表均无指示, 并且同时失去站用电时, 才能判定为全站无压。对于全站失压事故, 如果属于站内设备发生故障, 其外部象征一般是明显可见。因为故障点近, 能听到爆炸声、短路时的响声, 能见到冒烟、起火、绝缘损坏等现象。

3 有两个及以上电源的变电站全站失压事故处理

有两个及以上电源的变电站, 指高压侧母线上有两个及以上电源, 并且母线能分段。这类变电站, 只要不是单电源运行时, 一般不会因电源中断, 造成全站失压。多电源的变电站, 各电源进线, 一般都不在同一段母线上运行。所以, 母线上有故障时, 故障点无论能否与母线隔离, 均可分网。

3.1 处理程序和方法

1) 夜间应先合上事故照明。全面检查保护及自动装置动作情况、报出的信号、仪表表示、断路器跳闸情况, 并参考当时的运行方式判断故障;

2) 断开电容器组断路器、有保护动作信号的断路器、联络线断路器、保护装置有异常的断路器。各段母线上, 只保留一个电源进线, 其余电源断开。断开不重要用户断路器。争取与调度取得联系, 听从调度指挥。调整直流母线电压正常;

3) 检查站内设备 (主要是高压侧母线及连接设备、主变压器等) 有无异常。检查各电源进线、备用电源、联络线线路上有无电压;

4) 如果检查站内设备没有发现故障现象, 可能是系统发生事故所致, 应断开有保护动作信号的断路器。断开各侧母线分段 (或母联) 断路器, 使主变压器各连接在不同的母线上互不并列, 分网成几个互不联系的部分。各部分保留一台站用变压器或电压互感器, 以监视来电与否。那一个电源先来电, 即先用其恢复供电, 恢复站用电。某一电源先来电, 先恢复该部分的供电及站用电。根据其负荷能力, 尽可能恢复其他部分的供电。为防止其他电源来电时造成非同期并列, 应先断开可以恢复供电部分中的没来电的电源进线断路器, 监视其他的电源来电。其他电源来电, 及时恢复并列。全部电源来电, 恢复原运行方式, 恢复对全部用户的供电。汇报上级, 分析事故原因;

5) 检查站内设备发现故障时, 若故障点可以隔离或在短时间内排出, 应立即隔离或排出故障。如果因隔离故障使电压互感器停电, 应注意在恢复送电时, 防止保护失去交流电压。然后断开各侧母线分段 (或母联) 断路器, 使主变压器各连接在不同的母线上, 互不并列分网成几个互不联系的部分, 在每一部分保留一台站用变压器或电压互感器, 监视来电与否。哪一个电源先来电, 既先用其恢复供电, 恢复站用电。某一电源先来电, 先恢复该部分的供电及站用电, 根据其负荷能力, 尽可能恢复其他部分的供电。为了防止其他电源来电时, 造成非同期并列, 应先断开可以恢复供电部分中的没来电的电源进线断路器。近视其他电源进线来电。其他电源来电, 及时恢复并列。全部电源来电, 恢复原运行方式, 恢复对全部用户的供电。汇报上级, 由专业人员进行事故抢修。故障设备具有条件时, 可用倒运行方式的方法 (如倒盘路母线) , 恢复供电;

6) 检查站内设备发现故障, 故障点不能与母线隔离、也无法排除时, 应断开故障母线上所有断路器 (对双母线接线, 可将无故障部分倒置另一母线上) , 无故障部分分网, 断开各侧母线分段 (或母联) 断路器, 分网成为几个不相联系的部分。各部分保留一台站用变压器或电压互感器, 以监视来电与否。

3.2 注意事项

1) 利用备用电源恢复供电时, 必须考虑其负荷能力和保护整定值问题。防止因负荷过大, 保护误动跳闸。必要时, 可以只恢复站用电以及重要用户的供电, 甚至只带站用电和重要用户的保安用电;

2) 对电源进线、联络线恢复并列运行时, 应尽量经并列装置检同期合闸, 防止非同期并列。无并列装置时, 只有确知无非同期并列的可能或线路上无电时, 才能合闸;

3) 恢复正常运行方式时, 其操作顺序, 应考虑系统之间并列操作方便;

4) 全站失压事故, 可能失去通信电源, 失去与调度的联系。运行人员应按现场规程的规定, 自行处理的同时, 积极设法与调度取得联系。通信联系恢复以后, 应当将有关情况向调度作详细汇报;

5) 利用中、低压侧母线上的备用电源恢复供电时, 必须防止反充高压侧母线;

6) 保障综合自动化监控系统与集控站和调度自动化主站的信息通道畅通, 及时恢复其电源正常工作。

参考文献

[1]于永源, 杨绮雯.电力系统分析 (第三版) .中国电力出版, 2007, 8.

[2]丘文千.电力系统优化规划模型与方法.浙江大学, 2012-12-1.

[3]万千云, 赵智勇, 万英.电力系统运行技术.中国电力出版, 2007-11-1.