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摘要:本文论述了我公司变电站在全面实现无人值班的现状下,调控员对无人值守变电站35kV系统电压异常的正确判断、处理措施以及对于特殊情况下处理过程中的注意事项。
关键词:35kV系统;电压异常;分析判断;正确处理
Abstract: This paper discusses our company substation in the full realization of unattended, regulation to correct judgment, the 35kV system of unattended substation voltage abnormal treatment measures and matters needing attention in the process for handling special cases.
Key words: 35kV system; voltage abnormality; analysis; correctly handle
中图分类号:TU994
引言:
在35kV系統中,出现电压异常情况非常普遍,原因繁多,不同程度影响电网的安全稳定运行。目前我公司所辖共27座变电站均实现无人值班,设备运行情况均由调控人员监视,因此调控员如何正确判断和处理无人值守变电站35kV系统电压异常问题就显得尤为重要。
1、35kV系统电压异常的类型
35kV系统出现电压异常的类型比较繁多,最常见的有以下几种情况:
1.1 单相接地
1.2 谐振
1.3 高压熔丝熔断
1.4 断线
1.5 低压熔丝熔断
其中第4、5项发生几率较低,处理比较简单,不作详细分析,重点分析前3项。
2、35kV系统电压异常特征、产生的原因及其对电网的危害
2.135kV系统单相接地
2.1.1 35kV系统单相接地的特征
发生单相接地后,故障相对地电压降低或为0(全接地),非故障相的相电压升高,但线电压仍然对称,因而不影响对用户的连续供电,电压互感器可继续运行2小时(海南公司按照运行经验,规定为1小时),这也是小电流接地系统的最大优点。
2 .1.235kV系统单相接地产生的原因
a设备绝缘不良,如老化、受潮、绝缘子破裂、表面脏污等。
b线路断线,扎线脱落。
c恶劣天气,如雷雨、大风等。
d操作失误。
2.1.335kV系统单相接地的危害
若发生单相接地故障时,因非故障的两相对地电压可升高√3倍,可能引起绝缘薄弱环节被击穿,发展为相间短路,扩大事故,从而影响供电;也可能使电压互感器铁芯严重饱和,导致电压互感器严重过负荷而烧毁,同时弧光接地还会引起全系统过电压,进而损坏设备,破坏系统的稳定性。
2.2铁磁谐振
2.2.1.铁磁谐振特点
发生铁磁谐振的必要条件是谐振回路中、L0为在正常运行条件下,即非饱和状态下回路中铁芯电感的电感值,这样对于一定的L0值,在很大的C值范围内(即)都可以产生铁磁谐振。
2.2 2.谐振产生的原因
a中性点不接地或经消弧线圈接地的35kV系统,当系统发生单相接地时,故障点流过电容电流,未接地的两相相电压升高√3倍,但是一旦接地故障消失,非故障相在接地故障期间已充的线路电荷只能通过电压互感器高压线圈经其自身的接地点流入大地,在这一瞬间电压突变过程中,电压互感器高压线圈的非接地两相的励磁电流就突增,甚至饱和,由此构成串联谐振。
b近年来,由于用户电焊机、电弧炉等数量增多,使35kV系统的电气参数发生了很大的变化,导致铁磁谐振的频繁出现。
3.35kV谐振的危害
35kV系统发生谐振时,电压互感器将产生过电压使电流巨增,此时除了造成一次侧熔断器熔断外,还将导致电压互感器烧毁。2.3高压熔丝熔断
2.3.1.高压熔丝熔断的特征
在一相、两相或三相高压熔丝熔断时,熔断相电压明显降低(或为0)并发出“母线接地”信号(在未完全熔断时,有可能不会发此信号),未熔断相电压不变,线电压降低。
2.3.2.高压熔丝熔断产生的原因
a电压互感器二次回路短路,而二次侧熔断器未熔断,造成高压熔断器熔断。
b系统发生铁磁谐振,烧毁电压互感器造成高压熔断器熔断。
c电压互感器本身内部出现单相接地或匝间、层间、相间短路故障造成高压熔断器熔断。
2.3.3.高压熔断器熔断的危害
a有可能造成保护误动或拒动。
b对测量装置有严重影响
3、调控员根据远动信息对35kV电压异常的分析判断
在日常工作中,调控员根据远动信息及远动电压监视值监视35kV系统电压运行情况,如果出现异常情况,调控员要正确分析判断故障类型,以便及时处理,保证电网正常运行。
3.1 35kV系统单相接地判断依据
35kV系统发生接地故障时,接地相对地电压降低(或为0),非接地相对地电压升高(或升高倍),线电压不变。此时调度端会监测到相应的电压值,同时远动信息有“35kV母线接地”信号,调控员根据以上电压值及信息判断35kV系统发生单相接地。
3.2 35kV系统谐振的判断依据
35kV系统谐振时,电压监测值有一相、两相、三相会超过线电压或以低频波动,可分为基波谐振、高频谐振、分频谐振三种。
a 基波谐振:一相电压低,但不为零,两相电压高,超过线电压,或两相电压低,但不为零,一相电压高。
b 高频谐振:三相电压同时升高,远超过线电压,也可能一相电压升高,高于线电压,另两相电压下降。
c 分频谐振:三相电压依次轮流升高,并超过线电压,三相电压在同范围内低频波动。
以上三种情况调控员均可在远动信息窗内看到“35kV母线接地”信号,同时可查看相应电压值,调控员根据以上信息判断35kV系统发生了谐振。
3.3 高压熔丝熔断的判断依据
电压互感器高压高压熔丝熔断时,熔断相电压降低(或降为零),未熔断相电压不变,线电压明显降低。远动信息有可能发出“35kV母线接地”信号,同时可以在远动电压监测画面内监测到相应的电压值。调控员根据以上信息判断电压互感器高压熔丝熔断。
4、35kV系统电压异常的处理
4.1 35kV系统单相接地的处理
4.1.1 35kV系统发生接地时,一般按下列顺序寻找故障点:
A 根据小接地电流接地保护动作情况,试拉线路。
B 电网分割法(包括母线分割)或电网解列,35kV母线分割后,即对接地母线上的配电线路进行试拉。
c. 依次试拉空载线路、有并联回路或有其它电源的线路。
d. 试拉对用户有影响的线路或线段,应按线路疑点及先次后重、先长后短的原则试拉。
e. 检查母线系统,试拉在母线上的设备,如避雷器、电压互感器等。
4.1.2 35kV系统接地处理注意事项
35kV系统发生单相接地故障,使电压互感器、消弧线圈带故障运行,可能导致其发热严重而烧坏,也可能发生另一相接地,或不同线路不同相接地,造成出线断路器或母线断路器跳闸的事故,要求调控员一定要及时发现,在处理过程中,判断准确、处理果断、及时消除,以便保证系统的稳定运行。
4.2 35kV系统谐振的处理
4.2.1 限制谐振过电压的主要措施
a改变系统参数,破坏谐振条件,投入或退出变压器、电抗器、电容器以及空载线路等。
b在电压互感器开口三角形绕组中接入阻尼电阻,或在电压互感器一次绕组的中性点对地接入电阻。
4.2.2 处理谐振的注意事项
1.当系统发生谐振时,严禁就地用隔离开关或高压熔断器拉合电压互感器。
2.调控员在恢复送电时,确认电压互感器隔离开关断开后,才能对母线送电,再合电压互感器的隔离开关,检修人员应尽量将其刀闸三相同期性调整好,还应采用伏安特性较高、饱和迟钝的电容式电压互感器,以改善技术性能,减少发生谐振过电压的几率。
4.3 高压熔断器熔断
4.3.1 35kV高压熔断器熔断的处理
a当电压互感器的二次回路发生短路时,如果二次侧的空开选择过大,就会熔断一次侧的熔丝,对于二次回路短路的原因是多方面的,只有断开互感器的隔离开关,排除二次回路故障后,换上合适的熔断器即可。
B35kV系统发生谐振引起电压互感器高压熔断器熔断时,值班调控员主要应从改变系统运行方式及操作方法入手,将谐振消除后,断开电压互感器一次侧隔离开关,更换高压熔断器即可。
4.3.2 处理35kV高压熔断器熔断的注意事项
a.35kV系统电压互感器高压熔断器熔断时,应查明原因,不得擅自增大熔断器的容量。
b.系统发生单相接地或产生谐振时,严禁就地用隔离开关或高压熔断器拉合电压互感器。
结束语:
随着用电负荷的不断增加以及多样化,35kV系统出现电压异常情况会逐渐频繁和复杂,调控员应不断积累经验,提高分析、判断处理35kV系统电压异常的综合能力,以保证电网安全稳定运行。
参考文献:
[1]张建文.电气设备故障诊断技术. 中国水利水电出版社,2006.
[2]周泽存.高电压技术.中国电力出版社,2008.
关键词:35kV系统;电压异常;分析判断;正确处理
Abstract: This paper discusses our company substation in the full realization of unattended, regulation to correct judgment, the 35kV system of unattended substation voltage abnormal treatment measures and matters needing attention in the process for handling special cases.
Key words: 35kV system; voltage abnormality; analysis; correctly handle
中图分类号:TU994
引言:
在35kV系統中,出现电压异常情况非常普遍,原因繁多,不同程度影响电网的安全稳定运行。目前我公司所辖共27座变电站均实现无人值班,设备运行情况均由调控人员监视,因此调控员如何正确判断和处理无人值守变电站35kV系统电压异常问题就显得尤为重要。
1、35kV系统电压异常的类型
35kV系统出现电压异常的类型比较繁多,最常见的有以下几种情况:
1.1 单相接地
1.2 谐振
1.3 高压熔丝熔断
1.4 断线
1.5 低压熔丝熔断
其中第4、5项发生几率较低,处理比较简单,不作详细分析,重点分析前3项。
2、35kV系统电压异常特征、产生的原因及其对电网的危害
2.135kV系统单相接地
2.1.1 35kV系统单相接地的特征
发生单相接地后,故障相对地电压降低或为0(全接地),非故障相的相电压升高,但线电压仍然对称,因而不影响对用户的连续供电,电压互感器可继续运行2小时(海南公司按照运行经验,规定为1小时),这也是小电流接地系统的最大优点。
2 .1.235kV系统单相接地产生的原因
a设备绝缘不良,如老化、受潮、绝缘子破裂、表面脏污等。
b线路断线,扎线脱落。
c恶劣天气,如雷雨、大风等。
d操作失误。
2.1.335kV系统单相接地的危害
若发生单相接地故障时,因非故障的两相对地电压可升高√3倍,可能引起绝缘薄弱环节被击穿,发展为相间短路,扩大事故,从而影响供电;也可能使电压互感器铁芯严重饱和,导致电压互感器严重过负荷而烧毁,同时弧光接地还会引起全系统过电压,进而损坏设备,破坏系统的稳定性。
2.2铁磁谐振
2.2.1.铁磁谐振特点
发生铁磁谐振的必要条件是谐振回路中、L0为在正常运行条件下,即非饱和状态下回路中铁芯电感的电感值,这样对于一定的L0值,在很大的C值范围内(即)都可以产生铁磁谐振。
2.2 2.谐振产生的原因
a中性点不接地或经消弧线圈接地的35kV系统,当系统发生单相接地时,故障点流过电容电流,未接地的两相相电压升高√3倍,但是一旦接地故障消失,非故障相在接地故障期间已充的线路电荷只能通过电压互感器高压线圈经其自身的接地点流入大地,在这一瞬间电压突变过程中,电压互感器高压线圈的非接地两相的励磁电流就突增,甚至饱和,由此构成串联谐振。
b近年来,由于用户电焊机、电弧炉等数量增多,使35kV系统的电气参数发生了很大的变化,导致铁磁谐振的频繁出现。
3.35kV谐振的危害
35kV系统发生谐振时,电压互感器将产生过电压使电流巨增,此时除了造成一次侧熔断器熔断外,还将导致电压互感器烧毁。2.3高压熔丝熔断
2.3.1.高压熔丝熔断的特征
在一相、两相或三相高压熔丝熔断时,熔断相电压明显降低(或为0)并发出“母线接地”信号(在未完全熔断时,有可能不会发此信号),未熔断相电压不变,线电压降低。
2.3.2.高压熔丝熔断产生的原因
a电压互感器二次回路短路,而二次侧熔断器未熔断,造成高压熔断器熔断。
b系统发生铁磁谐振,烧毁电压互感器造成高压熔断器熔断。
c电压互感器本身内部出现单相接地或匝间、层间、相间短路故障造成高压熔断器熔断。
2.3.3.高压熔断器熔断的危害
a有可能造成保护误动或拒动。
b对测量装置有严重影响
3、调控员根据远动信息对35kV电压异常的分析判断
在日常工作中,调控员根据远动信息及远动电压监视值监视35kV系统电压运行情况,如果出现异常情况,调控员要正确分析判断故障类型,以便及时处理,保证电网正常运行。
3.1 35kV系统单相接地判断依据
35kV系统发生接地故障时,接地相对地电压降低(或为0),非接地相对地电压升高(或升高倍),线电压不变。此时调度端会监测到相应的电压值,同时远动信息有“35kV母线接地”信号,调控员根据以上电压值及信息判断35kV系统发生单相接地。
3.2 35kV系统谐振的判断依据
35kV系统谐振时,电压监测值有一相、两相、三相会超过线电压或以低频波动,可分为基波谐振、高频谐振、分频谐振三种。
a 基波谐振:一相电压低,但不为零,两相电压高,超过线电压,或两相电压低,但不为零,一相电压高。
b 高频谐振:三相电压同时升高,远超过线电压,也可能一相电压升高,高于线电压,另两相电压下降。
c 分频谐振:三相电压依次轮流升高,并超过线电压,三相电压在同范围内低频波动。
以上三种情况调控员均可在远动信息窗内看到“35kV母线接地”信号,同时可查看相应电压值,调控员根据以上信息判断35kV系统发生了谐振。
3.3 高压熔丝熔断的判断依据
电压互感器高压高压熔丝熔断时,熔断相电压降低(或降为零),未熔断相电压不变,线电压明显降低。远动信息有可能发出“35kV母线接地”信号,同时可以在远动电压监测画面内监测到相应的电压值。调控员根据以上信息判断电压互感器高压熔丝熔断。
4、35kV系统电压异常的处理
4.1 35kV系统单相接地的处理
4.1.1 35kV系统发生接地时,一般按下列顺序寻找故障点:
A 根据小接地电流接地保护动作情况,试拉线路。
B 电网分割法(包括母线分割)或电网解列,35kV母线分割后,即对接地母线上的配电线路进行试拉。
c. 依次试拉空载线路、有并联回路或有其它电源的线路。
d. 试拉对用户有影响的线路或线段,应按线路疑点及先次后重、先长后短的原则试拉。
e. 检查母线系统,试拉在母线上的设备,如避雷器、电压互感器等。
4.1.2 35kV系统接地处理注意事项
35kV系统发生单相接地故障,使电压互感器、消弧线圈带故障运行,可能导致其发热严重而烧坏,也可能发生另一相接地,或不同线路不同相接地,造成出线断路器或母线断路器跳闸的事故,要求调控员一定要及时发现,在处理过程中,判断准确、处理果断、及时消除,以便保证系统的稳定运行。
4.2 35kV系统谐振的处理
4.2.1 限制谐振过电压的主要措施
a改变系统参数,破坏谐振条件,投入或退出变压器、电抗器、电容器以及空载线路等。
b在电压互感器开口三角形绕组中接入阻尼电阻,或在电压互感器一次绕组的中性点对地接入电阻。
4.2.2 处理谐振的注意事项
1.当系统发生谐振时,严禁就地用隔离开关或高压熔断器拉合电压互感器。
2.调控员在恢复送电时,确认电压互感器隔离开关断开后,才能对母线送电,再合电压互感器的隔离开关,检修人员应尽量将其刀闸三相同期性调整好,还应采用伏安特性较高、饱和迟钝的电容式电压互感器,以改善技术性能,减少发生谐振过电压的几率。
4.3 高压熔断器熔断
4.3.1 35kV高压熔断器熔断的处理
a当电压互感器的二次回路发生短路时,如果二次侧的空开选择过大,就会熔断一次侧的熔丝,对于二次回路短路的原因是多方面的,只有断开互感器的隔离开关,排除二次回路故障后,换上合适的熔断器即可。
B35kV系统发生谐振引起电压互感器高压熔断器熔断时,值班调控员主要应从改变系统运行方式及操作方法入手,将谐振消除后,断开电压互感器一次侧隔离开关,更换高压熔断器即可。
4.3.2 处理35kV高压熔断器熔断的注意事项
a.35kV系统电压互感器高压熔断器熔断时,应查明原因,不得擅自增大熔断器的容量。
b.系统发生单相接地或产生谐振时,严禁就地用隔离开关或高压熔断器拉合电压互感器。
结束语:
随着用电负荷的不断增加以及多样化,35kV系统出现电压异常情况会逐渐频繁和复杂,调控员应不断积累经验,提高分析、判断处理35kV系统电压异常的综合能力,以保证电网安全稳定运行。
参考文献:
[1]张建文.电气设备故障诊断技术. 中国水利水电出版社,2006.
[2]周泽存.高电压技术.中国电力出版社,2008.