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曙光變事故分析

文檔作者：莊紅山石輝文檔來源：新疆烏魯木齊電業(yè)局		點擊數：	更新時間： 2021年05月19日
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新疆電力技術
2010年第4期總第107期
曙光變事故分析
莊紅山石輝
新疆烏魯木齊電業(yè)局(烏魯木齊830011)
摘要:曙光變事故影響巨大,由此次事故而制定的反110曙光變110k米蘆一曙光支線在110V母運行,
1
事故措施的執(zhí)行,為今后電網的健康發(fā)展起到了積極作110kV米蘆二曙光支線在10kV母運行,1#、2#主變?yōu)槿?
5kV曙泰
用,本文簡要敘述了事故經過,詳細分析了事故發(fā)生原變,35KV泰一線在35kV母運行,35kV曙泰二線在35kV
因,并制定了相應的整改措施。
I母運行,110kV、35kV、10kV均分裂運行,高中低壓分段
關鍵字:事故分析繼電保護
備自投均投入。
0引言
2事故經過
近幾年,烏魯木齊電網處在高速的發(fā)展期,網架規(guī)模和設2006年7月8日,220kV米泉變110V米蘆一、二線先后
備水平都得到了飛躍式的發(fā)展,但是在2006年7月8日曙保護動作跳閘,先是110kV米蘆一線保護動作,重合后加速
光變投運不到兩個月就發(fā)生了一起重大的事故,這給了生跳開,110kV曙光變和110kV蘆草溝變110kV分段備自投動作
產工作人員一個深刻的教訓,各相關單位在快速查找事故成功,間隔約7秒后110kV米蘆二線保護動作,重合后加速
發(fā)生點,認真分析事故原因后,制定了一系列的整改措跳開,110kV曙光變、110kV蘆草溝變失壓。
施,整改內容涉及一次網架結構考慮、二次設備反措、繼
電保護配置、變電站設計、變電站驗收管理、標準化作業(yè)3事故調查
以及定檢等多個方面。這次事故的整改措施從管理內容到
事故發(fā)生后分別對米泉、蘆草溝、曙光變進行事故調
生產細節(jié)都對烏魯木齊電網的發(fā)展影響巨大為今后電網查,220kV米泉變110kV米蘆、二線相間距離III段動
健康發(fā)展起到了積極的作用。
作,測距均為74.50km為ABC三相短路故障,110kV蘆草溝
變110kV備自投在母失壓后跳開米蘆一線合上110kV分段
1150開關。
米1是
110kV曙光變檢查情況:
帶勞方式,處
一次設備:35kV高壓室有較大煙霧,1#主變35kV開關
柜前門有嚴重燒痕,后柜內帶電顯示器二次引線從柜側壁
脫落,掉至35kV母排上燒斷,并于C相母排有放電痕跡。前
柜門上電顯器及所接二次線燒毀,開關柜內35kVB、C相母
排有相間放電現象。35kV母線室內(上柜)三相母排有放
電痕跡,開關柜及母線室內敷滿煙灰。
二次設備:電顯裝置及其二次線燒毀,旁邊刀閘輔助接
點二次接線燒毀。直流屏絕緣檢測儀燒毀,5只電池巡檢盒燒
毀。多路直流空開跳開,熔斷器熔斷,回路損壞,具體有:
(1)直流屏7#饋線空開跳閘—1#、2#主變保護及操
曙光變
聲草
作的電源
(2)1#主變35kV儲能熔斷器(接于合閘電纜)燒壞
分
(3)1#主變35kV開關柜內合閘電纜燒壞
(4)380V2#所用變控制回路熔斷器燒斷
110kV備自投動作信息:跳110kV米蘆一曙光支線開
圖1
關,合上1150分段開關。
1運行方式描述
4緊急處理方案
如圖1所示,110kV米蘆一、二線為220kV米泉變110kV出
檢查初步確認為35kV母線處故障,立即進行了故障點
線
,分別接至蘆草110V、母運行,2007年5月曙光變建隔離,并迅速恢復送電,蘆草溝變在半個小時內完成送電
站,110kV、母分別雙“T”接在110kV米蘆、二線運行。曙光變恢復直流后,完成除5kVI母以外的其他設備供電
110kV蘆草溝變110kV米蘆一線在110KV母運行
110kV米蘆二線在110kV母運行,1#、2#主變?yōu)閮扇ψ?5分析結果
110kV、10KV均分裂運行,高壓、低壓分段備自投均投入。
通過保護動作時間及相關設備記錄時間分析出設備具
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新疆電力技術
2010年第4期總第107期
體動作過程如下:
導致直流空開斷開,但必須要形成回路,查找到這個回路
通過分析可見,事故起因于“帶電顯示器二次引線從是事故分析的關鍵,保護班針對各個直流支路進行了絕緣
柜側壁脫落,掉至35kV母排上”,結果之一是帶電顯示測試,最終發(fā)現380V2#所用變控制回路絕緣水平低,并在
器二次引線導致母線相間短路,隨后引發(fā)的煙塵造成母排開關內發(fā)現了放電點,從而分析得出高壓放電回路如下,
三相短路;之二是:35kV高壓交流電通過帶電顯示器二次35kV母線帶電顯示器1#主變35kV開關柜內合閘電纜35kV
引線串入直流系統(tǒng),導致部分直流空開跳開,主變保護失關柜合閘熔斷器直流母線直流屏7#饋線空開380V2#所用變
電,主變后備保護拒動,故障點只能由遠后備(米泉米蘆控制回路放電點。如圖2所示:380V2#所用變控制電源與
一、二線保護)切除,具體動作過程和初步分析如下:
1#、2#主變保護使用同一個直流電源回路,直流屏7#空
報告內容
開跳開后,1#、2#主變保護就失去電源,導致主變后備保護
裝露葉序拒動無法切除故障
喝光變335V1母地光變321:355
1母接地
消諾
7線空開
2變直源解餓線跳光變液充電2135
變保護失電
御線空開
直
分析:k發(fā)生相路,1主變電,后各保護柜動,只能由遙后備保護
作米線桃閘切除故障
V米相間距高段動米變1021:3:17.818
線跳閘作,重合后加速跳蘆線保護
開均為
相路故
蘆草溝變蘆溝變蘆草溝變21:36:21.815
k動作跳草溝側米1
線開關合上本
150開關
光k光1光21::28
圖2
s跳米一光支研光變米kv
光支線開關
高壓交流放電回路中既有直流熔斷器也有直流空開,
曙光變光變T合光變21::2910但沒有逐級配合關系,整個回路在交流高壓電串入時失去了
保護作用,空開也跳閘了,熔斷器也熔斷了,卻沒有隔離
分析:3每檢障點通過1101,15開關至米交流電的串入,根據《十八項反措》的規(guī)定,在同一回路
米泉變米相距111段動米變10米21:36:07里空開后段回路中禁止使用熔斷器,并且空開或熔斷器
線跳(蘆草作重合后速跳蘆二線保護屏
6變光變失,測距均為
之間應有逐級配合關系,本次事故暴露了工作人員對反措
壓
74.50M為ABC三
執(zhí)行不力,所以烏魯木齊電業(yè)局在此次事故后加強了對《十
相路故障
八項反措》的執(zhí)行力度,同時也加強了回路絕緣測試工作
從圖2分析,進一步發(fā)現這種直流回路的接線方式,也
6進一步分析事故原因和應采取的措施
是此次事故擴大的關鍵因素,如果采用其它接線方式,不會
由以上分析可知,保護動作與拒動的原因均很明確,引有如此嚴重的后果,比如所變控制和主變保護不在同一段
從中吸取經驗和教訓(1)二次線脫落,導致串電的原因于直流I母上,此次事故中所變控制回路絕緣擊穿時,直流屏
及過程;(2)二次回路串電后,直流空開跳開,以及主變饋線九空開斷開,但主變保護就不失電,那么35kVI段母線
保護失電的原因(3)二次設備配置的改進。
上的故障就由主變后備保護切除了,不會造成兩個變電站
6.1二次線脫落原因分析及措施
失壓的結果,如果110kV、35kV備自投與主變等保護在同一
現場發(fā)現35kV開關柜為魯能泰開廠設備,柜內二次線直流支路上,都在直流I段母線上,那么也只會造成
排線工藝為不干膠粘勾固定方式,靠不干膠粘勾粘在柜壁110kv段35kV段、1#主變失壓,其余部分均不會失壓
上,現場檢查發(fā)現1#主變35kV側開關柜內側壁帶電顯示器10kVI段也不會損失負荷,因為,10kV備自投動作,會將
二次接線固定粘勾已經脫落,造成二次線搭接至C相母排,10KVI段與II段聯絡運行
引起接地故障。同時,帶電顯示器二次線與35kV高壓串
所以直流回路配置的不合理,是此次事故擴大的主要原
電,造成電顯裝置燒毀,電顯裝置接的是合閘直流回路電因。如何將直流回路合理配置是此次反事故措施的關鍵,
源,35kV高壓電通過此直流回路串入直流系統(tǒng),導致主變有兩個方案:
保護等裝置失電。
二次線脫落的根本原因是工藝不合格,
(1)完全分開各個設備的直流電源,不使用公用直流
對此應采取了以下兩點措施:(1)開關柜等高壓箱體內二母線,這一點我們在三宮綜自改造就采取了此種方式,配置
次線或電纜固定不能使用粘勾,必須使用焊接在柜體上的專用直流饋出屏,獨立供給相應的設備,直流配置原則是
體內,二次線或電纜盡量從高壓帶電體下部走線,不要從②選用特性一致的空開,并保證空開上下級逐級配合關
高壓設備上部跨越。這兩個措施目前已經成為保護班定檢系③合閘電源與控制電源信號電源各自獨立;④一套保
和驗收項目
護用一個空開,保護屏內再設立各回路獨自的空開;⑤
6.2直流空開斷電與主變保護失電的原因及措施
220kV線路、主變、母線保護兩套保護分別接自不同的直流
二次回路串電后,直流空開斷電,以及主變保護失電系統(tǒng),而且內部回路獨立;⑥在保護屏內各套保護裝置電源
的原因是交流高壓串入直流系統(tǒng)后,直流屏7#饋線空開與操作電源獨立⑦保護屏內保護裝置、電壓切換箱、失靈
(1#、2#主變保護及操作的電源)跳開,但直流空開跳必須裝置、收發(fā)信機電源、測控裝置電源之間相互獨立;主變
要滿足跳閘電流的要求,高壓交流電瞬時電流很大時,能夠保護差動電源與后備保護電源獨立這樣(下轉第32頁)
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新疆電力技術
2010年第4期總第107期
1000m左右,要求接地電阻小于0.50由于地質條件比2需要增加垂直接地系統(tǒng)的接地電阻
較惡劣,缺水,干燥日照強,底下水位很深,凍土層深
代入數據后得到:
度大概在1.5m左右,四周地質情況基本沒有起伏,在這樣
R2=0.56
的環(huán)境下考慮降低接地電阻。綜合各項降阻措施選用了換
單個接地模塊能達到的接地電阻:
土加接地模塊的方案。
 R2=[ xLn (4L/DK) ]/2 =L
2.2變電站內接地網電阻計算
地電阻
變電站為114m×108m,考慮到左側和后側還有空地可
式中:
以利用,設計時可做成統(tǒng)一的地網,地網總面積:S=
R2一單個接地模塊的接地電阻
114×108=12312m
p-土壤電阻率,1000,m
鋪設成6m×6m的網格,水平接地體使用60×6的扁
L一模塊長度,1m
.埋深為1.5m。交點處打垂直接地極,垂直接地極使用D一模塊等效直徑:中0.26
接地模塊。
°
K一降阻系數:6
站內水平地網電阻為:
代入計算得:R2=150
要達到0.56的接地電阻,需要的接地模塊數量
 R.=
0.5p
√s
 n=R2/()
式中:
式中:
n一模塊的數量
R水水平接地網的接地電阻
R2一單個模塊的接地電阻,150Q
p-土壤電阻率:1000.m
R系統(tǒng)接地電阻:0.56
地網面積:114×108=12312m
n并聯屏蔽系數:為0.78
代入數據后得到:
代入計算得:n=343.4個
R水=4.5歐
因此大約需要接地模塊344個。
水平地網的接地電阻4.5>0.5Q不滿足接地電阻要
求。須增加垂直接地極降阻。
3結論
要達到0.5歐姆的接地電阻,需增加垂直接地系統(tǒng)的3.1接地電阻是接地設計中的關鍵數據,但不應過份要
接地電阻為:
求。接地電阻越低,在一定情況下就是增加投資,特別是
最后的零點幾歐,可能是巨額投資,不符合“資源節(jié)
約
型”變電站設計理念。
 RRRRIT
3.2在高土壤電阻率下,新型接地材料效果明顯,兼具接
 RR
地體防腐作用,值得推廣,但需要時間的驗證。
3.3在高土壤電阻率下,各種降阻措施的運用應該針對各
式中:
R接地要求電阻值:0.5
自不同的環(huán)境,不能一概而論,多種方式的綜合運用往往
R1水平地網接地電阻:4.5
更經濟有效。
(上接第28頁)直流支路就更加清晰明確,支路上的故障不會裝置電源取自與主變保護不同的電源,那么35kV母線發(fā)生
擴大到其他支路或總電源上。
后能快速切除,會避免事故的擴大。另外在如果在直流母
(2)一些老的變電站也多有幾個裝置電源共用直流線上加裝如防止高壓的避雷器或相近原理的的設備,在交
段小母線的情況,無法各自獨立,但要盡量滿足同一個流強電串入直流系統(tǒng)時能快速與其他直流設備隔離,也能
一次設備的主保護和后備保護盡量不在同一段直流母線避免事故的擴大
上,這樣其中一段直消失后,接在另一段直流母線上的保
護能夠切除故障,同時考慮線路保護、主變保護和備自投7總結
裝置等接在同一段小母線上,測控、所變控制等其他設備
此次事故同時也暴露出電網薄弱的問題,一旦T接站
接至另一段小母線上,這樣避免了其他設備直流系統(tǒng)故發(fā)生故障,波及進線,會造成相鄰站失壓,像這種線路T接
障,引起了保護裝置直流電源的失電。
的站,在烏魯木齊電網還有幾個,比如南門變、幸福變
6.3二次設備配置的改進
等,目前烏魯木齊電業(yè)局也注意到了這個問題,正在逐步
本次事故曙光變失去保護,最終由米泉米蘆一、二線改善電網結構,220kV東環(huán)變建成后,一次網架結構將得到
跳開,未造成更大的后果,主要歸功于米泉米蘆一、二線明顯改善。
將距離II段設置為下保護的遠后備,這是正確工曙光變事故影響很大,現在烏局繼電保護的很多反措
III段設置的考慮周到,我局對于輻射性110kV線路均考慮
作,還在吸取事故教訓后,不斷總結,不斷完善二次系
的,同時我們分析曙光變側,如果配有35kV母差保護,其統(tǒng)內的不足
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