变电站电压异常原因判断及处理方法

变电站电压异常原因判断及处理方法

张幸可

(广东电网公司汕头供电局广东省汕头市515000)

摘要：变电站是指电力系统中对电压和电流进行变换，接受电能及分配电能的场所。在发电厂内的变电站是升压变电站，其作用是将发电机发出的电能升压后馈送到高压电网中

关键词：变电站；电压异常；原因；处理方法；分析

1导言

因雷击、操作、谐振过电压及设备老化等造成电气一次设备接地、断线或短路故障,或因电压二次测量回路断开或短路等引起变电站电压异常的情况非常普遍。变电运行和调度运行值班人员由于对电压异常原因判断失误,处理延迟,引起变电站母线设备长时间过电压,导致主变压器间隙过电压保护动作跳闸或变电设备绝缘因过电压而击穿爆炸的情况时有发生。因此,掌握变电站电压异常的表现形式及其判断和处理方法,快速隔离电压异常故障,避免设备因电压异常跳闸及损坏等扩大事故的发生,对变电运行和电网调度运行均至关重要。

2变电站分类

一是一类变电站。是指交流特高压站，核电、大型能源基地（300万kw及以上）外送及跨大区（华北、华中、华东、东北、西北）联络750/500/330kV变电站。二是二类变电站。是指除一类变电站以外的其他，750/500/330kV变电站，电厂外送变电站（100万kW及以上、300万kW以下）及跨省联络220kV变电站，主变压器或母线停运、开关拒动造成四级及以上电网事件的变电站。三是三类变电站。是指除二类以外的220kV变电站，电厂外送变电站（30万kW及以上、100万kW以下），主变压器或母线停运、开关拒动造成五级电网事件的变电站，为一级及以上重要用户直接供电的变电站。四是四类变电站。是指除一、二、三类以外的35kV及以上变电站。

3变电站电压异常的判断及处理

3.1变电站全站电压异常的判断及处理

现象:变电站出现各等级电压均异常,且没有“母线接地”信号。此种现象一般发生在单电源供电的末端变电站,首先考虑高压侧一次设备故障,一般不考虑电压二次回路故障。高压侧一次设备故障情况主要考虑以下两方面。

一是变电站电源进线单相或两相断线且不接地。判断：调度端MMI上或中心监控站监控屏上检查变电站各侧母线电压显示为一相升高、两相降低,或者一相降低、两相升高,高压电源进线三相电流采样值有一相或两相电流为零或大大减少,则可初步判断为进线存在单相或两相断线。处理：首先如果变电站为单电源供电,则可在中心站直接断开变电站电源进线两侧断路器,快速切除故障；其次如果变电站为一供一备电源方式,则可在中心站通过备自投方式将故障线路切换至备用线路运行,快速切除故障。

二是变电站高压进线及母线设备故障,如进线侧至高压侧母线引流线断线且不接地,进线开关、刀闸损坏等。判断:调度端MMI上或中心监控站监控屏上检查变电站各侧母线电压显示为一相升高、两相降低,或者一相降低、两相升高,电源进线三相电流采样值均正常,则初步判断为变电站高压进线及母线设备故障引起的电压异常。处理:立即到变电站对高压进线开关、刀闸、母线及引流线等进行检查。如发现有断线或损坏等,则直接断开变电站电源进线断路器及两侧隔离开关,快速隔离故障。

3.2变电站某一电压等级母线电压异常且母线不接地的判断及处理

针对这类电压异常,首先要判断是否是测量回路故障,排除了此类故障后,再考虑是一次设备故障或是运行参数异常。用线电压值可以很好地将两者区分开来。凡是TV或其二次回路故障,相关的线电压值都会变小,在调度端MMI上或中心监控站监控屏上可直观地判断。

3.2.1测量回路故障

判断：一是调度端MMI上或中心监控站监控屏上检查电压异常所在母线电压的线电压,如果三线电压均变小,则初步判断为该电压等级的母线TV测量回路故障；二是检查相电压,如果一相电压降低或降为零,另两相电压正常,报出“电压回路断线”信号,则为TV二次保险熔断或空气开关跳闸;如果一相电压降低或降为零,另两相电压正常,同时报出“接地信号和电压回路断线”信号,则初步判断为TV一次保险熔断。处理：一是根据初步判断,检查相应母线TV高、低压熔断器或空气开关的完好性,快速排除熔断器熔断或空气开关跳闸故障；二是如果熔断器或空气开关均处于完好,则应检查二次电压回路接线是否存在断线、短路或接线错误、电压表计异常等。

3.2.2一次设备故障

判断：变电站某一电压等级母线电压异常且母线不接地的一次设备故障,主要由电压异常母线所供线路断线引起。在调度端MMI上或中心监控站监控屏上检查异常母线电压显示为一相升高、两相降低,或者一相降低、两相升高,检查电压异常母线上某一出线一相或两相电流减小或为零,其他一相或两相基本正常或相对减小,则初步判断为该出线存在单相或两相断线故障。处理:根据初步判断,直接拉开该出线。如果母线电压恢复正常,则故障排除。如果母线电压未恢复正常,采取逐一试拉馈线仍是处理一次设备故障引起的电压异常的主要手段。

3.2.3一次设备及二次测量回路均有故障

判断：常见的有一相高压熔丝熔断及一相接地同时出现,当熔断相与接地相是同一相时,接地熔断相可能升高,也可能降低,其余两相升高。当接地相与熔断相是异相时,接地相为零,熔断相可能升高,也可能降低,另一相升高。处理：一次设备故障与测量回路故障同时出现时,首先要将一次设备故障排除,再处理测量回路的故障,方法同前。

3.2.4电网运行参数异常的判断及处理

一是谐振。判断:电压一般显示为一相升高、两相降低,或者一相降低、两相升高或三相电压异常升高,表计可能达到满刻度,三相电压基本平衡,一般不会发出“母线接地”信号。如果出现以下四者之一,则可初步判断出现系统谐振：首先合空载母线；其次出现跳合闸或接地故障；再次大面积甩负荷；最后三相电压均升高,且表计指示不稳定有摆动现象。处理：首先合空载母线产生的谐振,则投入任一馈线,谐振现象就可消除；其次改变系统参数,可采用将电网解列或并列方法来实现,可采取断开充电断路器,投入母线上的线路,投入母线等方式来改变接线方式;投入母线上的备用变压器或所用变压器；将TV开口三角侧短接;投、切电容器或电抗器等方法。二是消弧线圈脱谐度过低及系统不平衡电压过大判断:系统电压三相基本平衡,但不平衡电压3U0过大。处理：任意将一条馈线拉闸,电压异常消失,然后再将该馈线合闸,电压异常不再出现。三是操作过电压。判断：如果在分、合空载线路,切除空载变压器或并联电抗器操作,或非对称故障分闸和振荡解列以及操作时产生电弧接地时出现三相电压过高,则初步判定为操作过电压。

4结论

通过对上述的内容进行分析研究之后可以得出，总而言之，随着电网的快速发展,智能化程度越来越高,变电站电气设备基本实现了远方监控。但在远方操作方面,还需要进一步更新观念,充分利用先进的设备和手段,特别在变电站电压出现异常需要进行拉路试验时,采用在中心监控站进行远方拉路试验,将大大提高故障处理效率,有效降低因电压异常造成主变压器间隙过电压保护动作跳闸及电气设备损坏的概率,确保电网安全运行。另外,采用线路开关安装三相TA,可以通过线路三相电流采样值辅助判断线路断线或接地故障,大大降低拉路试验造成的非故障线路停电的概率,提高供电可靠性。

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