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10 kV 小电流接地系统接地故障处理及分析

2014-04-17周鹏威

技术与市场 2014年12期
关键词:消弧电容器补偿

周鹏威

(广东电网有限责任公司 东莞供电局,广东 东莞523000)

1 220 kV 七星变电站接地方式

220 kV 七星变电站采用的中性点接地方式是经消弧线圈接地。消弧线圈是一个具有铁心的电感线圈,线圈的电阻很小,电抗很大。消弧线圈的铁心柱有很多间隙,间隙中填着绝缘板纸。采用消弧线圈接地,当系统发生单相接地故障时,能补偿接地故障时产生的电容性电流,减小故障电流,保证系统能继续可靠运行一段时间。如故障为瞬间故障,可避免10 kV线路跳闸,以达到减少跳闸次数,提高供电可靠性的目的。

220 kV 七星站采用的是KD-XH 型配电网智能化快速消弧系统,该系统通过10 kV 开关零序CT 接入电流开入量,能有效判断接地故障,实现选线延时跳闸功能,大大提高10 kV 系统的供电可靠性,特别是降低了架空线路瞬间故障跳闸的几率。

2 事故发生情况及分析

2.1 事故发生情况

2012 年11 月5 日,10:30 时,220 kV 七星站连续发“消弧装置异常”“消弧装置异常复归”信号,起初认为是装置某个接点发生异常,导致信号不断重复发送,于是派人到现场检查,并复归信号,但在消弧装置屏依然无法复归信号。

2.2 “消弧装置异常”信号告警原因分析

结合以往运行经验,以下原因可能导致“消弧装置异常”告警:①装置本身发生故障。②信号回路缺陷,导致误发信。③10 kV 系统发生瞬间接地故障。④10 kV 系统发生永久性故障,但因故无法切除故障。

2.3 “消弧装置异常”信号处理方法

①向调度申请退出消弧装置,需由厂家现场处理。②检查信号回路,排除信号回路缺陷。③隔离10 kV 故障点。

2.4 现场检查

经到现场检查,发现消弧装置已经在启动,并不断补偿,证明10 kV 系统存在故障点,并且是永久性故障。但根据消弧装置的保护配置,发生故障时,消弧系统能够正确快速进行补偿,消除接地时产生的容性电流,并且选出故障线路。若补偿时间超过10 s,证明此故障是永久性故障,消弧装置会发出“补偿失败”的信号,并发出跳闸指令,使故障的10 kV 线路开关跳闸,隔离故障点。但此时,10 kV 系统中存在永久故障点,并且消弧装置一直在补偿,没有选出故障线路,并发出跳闸信号,使接地故障点不断存在,这是不允许的。经查看消弧装置的控制面板,查看具体的故障时间和故障线路,发现10 kV 1M 母线在16:30 时开始接地并持续到17:20 时,但消弧装置中却没有显示故障线路,也没有跳闸出口指令,由此可推断,“消弧装置异常”告警信号是因为10 kV 系统中存在永久故障点,并且消弧装置在不断补偿,超过补偿允可时间引起的。

3 事故处理

由于消弧装置不能选出故障点,仅选出接地母线(但接地母线电压没有明显降低),为此采用轮停的方式筛选并切除故障设备。

筛选故障设备时,依据设备重要度由低到高的顺序进行排查,即依次断开电容器组、馈线、站用/接地变、主变10 kV 侧开关。当操作到断开10 kV #2 电容器组517 开关时,“消弧装置异常”告警复归,并且没有再重复发送。据此,可以断定是10 kV #2 电容器组间隔接地故障。经进一步查实,消弧装置没有接入电容器组电流回路,导致消弧装置不能选出故障电容器组,无法正确发出跳闸信号,导致消弧装置不断在补偿10 kV #2 电容器组间隔接地时产生的容性电流,当超过补偿时间10s时,消弧装置发出“异常”信号。断开10 kV #2 电容器组517开关后,经现场检查,发现516 开关柜出现电缆头熔断,并且有明显烧焦的痕迹,随后将10 kV #1 电容器组转检修处理。

4 结语

消弧系统控制装置是否正常、可靠运行,对10 kV 系统的安全稳定有着重要的意义。本次事故中,是因为消弧装置没有接入电容器回路,导致10 kV #1 电容器组间隔接地时消弧装置不能选出故障线路,无法正确发出跳闸信号,导致消弧装置不断在补偿10 kV #1 电容器组间隔接地时产生的容性电流,当超过补偿时间10s 时,消弧装置发出“异常”信号。因此,当消弧装置发现异常时,我们不仅要对装置本身进行细致的检查,还要考虑有可能改变系统零序网络的所有因素,从而保证整个电力系统更加稳定地运行。当监控机发出“消弧装置异常”“消弧装置异常复归”信号,不断重复且在消弧装置屏无法复归信号,10 kV 系统有可能存在永久性故障点,此时,可采用“轮停法”排查出故障点,具体就是根据选出的母线对该母线所在的所有出线,包括线路、电容器出线等逐条进行切除,如果切除某条出线后发现“消弧装置异常”告警复归,并且没有再重复发送,据此,可以确认是这个出线间隔接地故障。

[1] 于志坚. 电气设备及其运行[M]. 北京:中国水利水电出版社,2001.

[2] 李海星.供电企业项目作业指导书[M]. 北京:中国电力出版社,2005.

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