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时间:2018-01-02
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1、如何做好35kV系统单相接地故障判断和处理 〔摘要〕下文主要结合笔者多年的工作实践经验,针对330kV变电站中的35kV系统单相接地故障判断进行了分析,并提出了相关的处理措施。希望通过以下阐述,能与各位同仁相互交流,同时今后也能够为类似的故障提供一些借鉴与参考。关键词:故障;处理方法;单相接地中图分类号:F470.6文献标识码:A引言330kV变电站中的35kV系统是典型的不接地系统,常连接有电容器、电抗器、所用变等设备,如图1所示。它担负着为系统提供无功补偿、为变电站提供电源等任务,具有重要的作用。若该系统发生单
2、相接地故障,由于是不接地系统,单相接地故障电流小并常伴有母线PT保险熔断,故障现象较隐蔽,不易发现和查找,有可能导致35kV系统长时间带故障运行,主变低压侧长时间PT异常,甚至会发生其他伴生故障。因此,在故障发生时要快速确定故障点,消除故障,提高设备的运行水平。图1330kV变电站的35kV系统常见接线1、故障及现象分析61)工程案例简介笔者查阅相关资料以某330kV变电站的35kV系统母线电压异常为例,其后台显示两相无电压,主变保护报低压侧PT异常。运行人员巡视发现PT保险爆炸,申请派检修人员进行更换。检修人员赶赴
3、现场,在更换前进行了检查,发现所用变电缆头融化,发生单相接地故障。检修人员立刻申请停用所用变,之后更换了PT保险,母线电压恢复正常。通过以上故障的处理经过可以发现,由于35kV系统单相接地故障较隐蔽,部分运行、检修人员对其认知还不够充分,故障汇报不够准确,处理的条理不够清晰,导致故障处理不够及时。因此,有必要对该类型故障开展进一步研究、分析并给出有效的故障判断步骤和处理方法。2)故障现象及分析以35kV侧带1组电容器运行为例,其简化后的原理图,如图2所示。所用高压侧为三角形接线;电容器、电容器支路为星型接线,中性点正
4、常运行不接电,均只计入其对地杂散电容。图235kV侧接地故障原理330kV变电站35kV系统为不接地系统,以A相为接地相。在发生单相接地故障时,系统的对地电压发生如下变化:6(1)由于A相接地,其中无故障电流流过,正常相对地的电容电流为:(2)故障电流为正常相电容电流之和:(3)上式说明,接地电流为电容电流,超前接地相电动势(Ea)90°。C∑为该系统所有设备对地电容之和,电网中的电缆设备越多,C∑越大。在330kV变电站中,35kV系统一般所接设备数量较少,除所用变之外一般无电缆进线。因所用的电缆不足100m,其余
5、设备,如电容器组、电抗器组、所用变、PT等的对地电容值也较小,所以C∑可以忽略不计。从以上分析可以看出,发生单相接地故障时,故障相电压为0,非故障相电压为线电压。由于系统对地电容小,故障电流较小,保护无法选择性地切除故障。电压保护可以动作,切除相关电容器或者电抗器,但若故障点并不在所切除支路,故障将会继续存在。为避免不同名相再次接地,不允许长期带故障运行,一般不超过2h。2、故障判断流程35kV系统发生单相接地时,电压的变化比较明显,可以用电压作为突破口来确认是否存在故障。其判断流程如图3所示。6图3故障判断流程1)
6、用遥测、遥信进行初判后台遥测、遥信,能够快速反映异常状态,运行人员应该迅速地发现这些异常信息,并进行初步判断。如后台接收到如下信息,标志着35kV系统可能存在异常:①主变保护上出现主变低压侧PT异常的报文,并有铃声预警;②35kV母线连接的电容器低电压保护动作;③35kV母线连接的SVC阀保护动作等。运行人员发现这些异常后,可在后台查看35kV母线电压的遥测量和保护报文。如果母线电压正常,并伴有设备故障跳闸,那么跳闸设备的一、二次可能存在故障,并已被切除,应对其进行检查。如果母线电压正常,且无设备故障跳闸,那么很可能
7、是发出预警的设备电压回路异常,应对其进行检查。如果母线电压仍然异常,如一相电压为0,另两相为35kV,可判断为单相接地故障。由于接地故障发生时,常伴有PT保险熔断,也可能存在两相电压为0,一相为线电压,甚至三相电压全为0的情况,因而尚不能做出确切判断。但是,只要出现相电压的异常升高,应马上巡视一次设备,很可能是出现了单相接地故障,因为单纯的PT保险熔断或者二次回路异常,很难出现电压升高的情况。2)测量PT二次电压排除干扰6保护装置、后台电压异常,除了出现接地故障外,还有可能是PT空开跳闸、电压二次回路异常等原因引起的
8、。为了排除这些干扰因素,可以直接到PT端子箱,测量最初始的PT二次电压。如果电压正常,那么应当检查空开、二次接线、采样回路等;如果电压仍然异常,那么基本可以确定,不是PT损坏,就是一次电压已经异常。3)对一次设备验电确认故障如果怀疑一次电压发生异常,而又没有办法测量一次设备电压,可以采取验电的方法进行判断。使用相应电压等级的验电器,对35kV母
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