一起35kv电缆头故障引发风电场脱网事故分析

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1、产品与解决方案一起35kV电缆头故障引发风电场脱网事故的分析赵忠民王武2(1．陕西礼泉电力局，陕西礼泉713200；2．国电西北分公司，西安710075)摘要针对一起风电场由于35kV电缆头故障造成全场风机脱网事故原因进行了详细的分析，介绍了事故发生的经过及其排查方法，找出事故的根本原因，提出整改措施和要求，强调在运及在建风电场各单位应对西北区域风电场并网管理暂行规定进行认真的学习并坚决的贯彻执行。关键词：集线电缆；距离保护；故障录波2011年5月11日22时30分，西北某风电场位绝缘烧损。(总容量49．5MW)风速9．46

2、m／s，负荷35217kW，33台风机并网运行。22时44分，控制室照明瞬时失电，风机监控系统显示所有风机失电，查看操作员站110kV、35kV母线电压均为零，只有电容器35l0开关因低电压保护跳闸外，其他开关均未跳闸，场用电切换正常，检查完毕汇报地调。5月12日0：56接调度令1群主变由冷备用转运行，01：21#1站用变由检修转运行，全面检查系统正常。03：04所有风机箱变停电结束，全面检查具备送电条件，对牟1集电线路送电，合上1集电线路3511开关后，听到瞬问爆炸声，控制室照明瞬时失电，场用电源切换正常。看N#1集电线路

3、杆塔上有火光，400V配电室火警报警。手动拉开3501开关，就地检查发图1风电场电气一次主接线图现400V配电室≠}1站用变A、B相绝缘击穿；35kV3)保护装置检查情况：故障后对所有保护及自配电室检查发现3510、3504开关保护正确动作，开动装置进行全面检查，110kV出线有保护启动信息，关跳开；消弧消谐装置未动作；拌1集电线路32号主变压器保护110kV侧、35kV侧保护均有启动信杆塔检查，发现C相电缆在电缆头延长段处熔断。息，1站用变保护装置有瞬时电流速断动作信号。图1所示为此次事故的系统一次接线图。故障录波器有记录

4、，但录波报告不足以印证系统故1事故后现场检查及试验障情况。1)35kv3511开关至集电l#35kV电缆(型号2事故分析YJV23—26／35．3180)铁塔上终端头C相烧断且此部1)通过事故后主变继电保护装置高压侧故障录位铁塔角铁有明显烧熔痕迹，电缆熔断处距电缆端波记录如图2、图3、图4所示。头约2米，角铁上形成直径约5cm的圆形缺口，靠2)设备损坏情况。电缆终端侧电缆断头向后弹开约0．5m，周围有弧光(1)35kV3511开关至集电1线#32铁塔处35kv熏黑痕迹。电缆铁塔上终端头C相电缆烧断且此部位角铁烧熔2)≠}l站

5、用变SC10—315／35kV，容量为315kVA，严重。电压38．5~2x2．5％kV／0．4kV，阻抗电压6％，接线组(2)1站用变A相线圈尾部及B相线圈侧半别Dynl1。变压器A相线圈尾部及B相头部相应部圈烧损严重。由于35kV系统为不接地系统，如果2011年第10期电技柬I99产品与解决方案19日在对35kV系统33台风机电缆引线进行巡查过程rrI在#45杆塔A相端头略熏黑痕迹，经判断5月11日22：44分此处可能存在线路瞬问异物短路接地故障的情况。l蔓蓦量量(2)2011年5月12日1：21分，虽然投运1蓦誊站用变

6、正常，但对110kV侧测得励磁涌流波形表明图2主变高压侧反映的第一次(见图4)，与常规涌流市H比，波形畸变严重，说故障波形(5月11Et22：44分)明此时变压器已存在绝缘损坏的隐患。⋯+。_一。(3)20l1年5月12日3：04分加运集电线1线时35kV电缆C相故障点再次放电，35kV系统A、B相对地电压升高，#1站用变A相线圈生产质量存在隐患，耐受不住过电压再次冲击，造成#1站用变誊善ll蠹鏊A相线圈尾部过热及旁侧的B相绝缘层间或匝问短图3主变高压侧反映的第二次路接地，造成35kV系统B、C相通过地网形成故障故障波形(5

7、月12日3：04分)回路，形成两相接地短路，短路电流将#32铁塔电由图可知第一次故障持续时间为1．8s，短路电缆C相熔断、群1站用变短路处过热损坏。流约为1．7kA。第二次故障持续时间为80ms，短路3事故继电保护部分调查报告电流约为2kA。#1厂用变励磁涌流持续时间为120ms，最大励磁涌流约为100A。1)2011年5月11日22时44分，线路距离IIIm。一。_段保护动作，系统变电站对侧1270开关跳闸，110kV线路、35kV母线失压所有风机跳闸。根据线路距离III段保护动作值分析，≠}1集电线路保护应首先动作、≠}

8、1丰变高压侧后备保护复流I段在故障未切除时应动作。但在线路距离III段保护动作时除≠}1主变高压量量量誊叠i萋蠹曼要侧后备保护有启动记录外，≠}1集电路保护未动作。图4投运1站用变后主变高压侧反映进一步分析检查认为：的运行励磁涌流波形(5月12日1：21分)(1)35kV#1集电线路保护未