1上海昊诚电气设备有限公司乐清分公司 浙江温州 325000
2可若瑞娜电气有限公司 浙江温州 325000
摘要:在箱式变电站应用的过程中,需要基于各种通信技术、计算机技术、网络技术以及电子技术等方式结合起来进行运用,其产品的质量方面已经较为成熟。但是在使用的过程中,受到各种安装工艺以及自然环境的影响,导致箱式变电站存在着故障问题的可能性,因此本文就对其故障的原因以及具体的对策进行分析。
关键字:箱式变电站;高压PT故障;安装工艺;计算机技术
引言:随着我国的社会的全面发展,基础设施的建设工作不断的落实下去,同时也使得我国的电力行业发生较大的变化,对于总体装机容量方面,也在不断的进行着提升,现阶段很多方面都超过了一些西方发达国家,在风电领域,已经成为世界的佼佼者。
1 研究背景
在我国的现阶段电力事业发展工程中,对于箱式变电站的应用较为广泛,同时其供配电线路也较为广泛,在我国的城市供电市场当中,箱式变电站的应用率已经提升到了七成以上。同时在箱式变电站的广泛应用过程中,还需要充分的融合各种通信技术、计算机技术、网络技术、电子技术以及各种相关的信息技术,因此该领域当中的产品,在质量和技术方面较为成熟。
但是出于安装工艺以及自然环境等诸多因素的影响,导致箱式变电站在使用的过程中,经常会出现各种故障,特别是高压PT接地、危机保护装置误动作、断路器短路跳闸的故障问题,经常的出现,导致严重影响了箱式变电站的正常使用。
2 故障一的成因以及解决方式
2.1 故障分析
现阶段以某厂当中使用的箱式变电站为例,其中控室后台监控机发生警报,发现2313断路器发生了跳闸。在相关人员进入到现场当中发现,其B716号箱式变电站,有着明显的烧焦味道,并发现箱式变电站PT辅柜当中的PT外壳出现开裂的现象,同时内部的绕组出现裸露的情况,与外壳直接接触,并且在箱式变电站的检查过程中,没有异常情况。
依据出现的故障现象可以进行相应的判断,其故障的起始点位置,主要在B相高压电压的互感器当中,内部绕组接地。在风电场所使用的箱式变电站当中,采用的是浇注绝缘电压互感器,是一种基于国家GB1207标准的电磁式电压互感器,因此在进行故障分析的过程中,需要寻找影响互感器质量性能的关键所在。例如需要对箱式变电站当中的耐压水平、局放、励磁特性测量等方面进行相应的监测。在故障发生之前,风机都在运行的状态当中,因此说明在故障发生的时候,并没有进行电线路合闸的操作行为,因此排除了是在操作过程中,出现电压过载的故障问题。同时基于事件发生的前后阶段,其没有明显的波动,并且在PMU系统、故障录波系统中,对于其故障无法很好的获取到相应的录波文件,因此表明,并不是系统的异常电压,导致的PT故障问题。
从理论角度进行分析,发现其电压干互感器的特性方面,主要体现在两个方面上,其中之一是在同一个电压下,其励磁电流大小的变化。相对而言,电流越小,其产生的特性越好,形成的特性也就越高。因此对于互感器励磁特性,强度越好,就会使得铁磁谐振的发生概率越低。对于励磁特性而言,一致性的偏差,就会直接影响到三相系统性能。三台电压互感器当中,励磁特性差异性过大,也会导致铁磁协整的概率出现越大,进而直接导致谐振产生直接危害。
2.2 分析结论以及改进措施
通过对其故障问题的调查发现,其故障的发生,是由于使用的箱式变压站,在高压侧B相电压互感器当中,发生了谐振,导致过电压和过电流的出现。在过电流当中,使得线圈出现过热变形的情况,甚至直接烧断,同时固体的绝缘层上,由于受热发生了膨胀,使得外壳出现开裂的情况,导致单相接地故障发生。
为了对这种故障进行处理,需要对箱式变电站进行良好的处理。首先需要对每一台使用的箱式变电站当中,3台电压互感器励磁特性进行检测,需要保障在使用的过程中,存在的差异能够小于30%以下,同时还需要对线路进行系统的监测,以此充分的排除各种不稳定的因素。
3 故障二原因分析以及改进措施
3.1 故障原因分析
通过对故障录波以及现场情况的分析发现,可以初步将故障位置,定位在箱式变电站的C相高压PT中。但是由于在箱式变电站当中,其C相的PT出现了故障问题,进而导致了C向接地发生故障,因此需要让系统当中的AB两相都提升,因此导致在箱式变电站当中的B相高压PT出现了烧毁。
在过去的检查中,其矿供电系统一次及箱式变电站的一次系统图当中,可以清晰的发现,该系统属于一种小电阻接地系统,因此在发生故障的时候,故障的电流能够通过接地变压器,产生电流的返回。同时对于箱式变电站的高压侧而言,由于没有将接地故障电流,利用高压CT进行通过,而是通过PT的故障点,发生接地之后,流向接地的变压器。因此,在故障电流流过,高压PT的保护熔断器的时候,其熔断器能够正常的切段故障点,同时在对其熔断器进行检查的过程中,其熔断器是正常的熔断过程。在熔断器的实际速度上,相比较断路器的反应速度较慢。
3.2 故障分析和改进措施
对其故障问题进行分析中发现,其故障主要是由于使用的某处箱式变电站当中,高压c相PT二次侧发生了相应的接地故障,进而直接导致对其绝缘发生击穿问题,导致传导到了二次侧,因此造成了严重的高压接地故障问题。
因此为了很好的应对这样的故障,需要保障在对其进行改造的过程中,实现箱式变电站的正常运行使用,就需要能够对该故障进行系统的分析。由于其故障属于偶发性故障,因此需要对箱式变电站的PT以及微机保护装置进行钢化,以能够有效的恢复现场的正常生产和运行,同时还需要进一步加强对现场使用的高压PT进行全面的检查,以此保障设备能够顺利的使用下去。同时在使用的过程中,或者在设备故障排查的过程中,发现了PT故障问题,就需要马上进行设备的更换。同时在箱式变电站运行过程中,充分的保障不会在正常使用的过程中,对其设备产生严重影响。
总结:综上所述,在对其箱式变电站的故障发生进行分析的过程中,需要开展细致的排查工作,以此能够从运行状态的角度进行出发,充分的保障对出现的故障问题进行了解和掌握。同时在对其故障进行处理的过程中,也需要基于箱式变电站的运行原理,对发生故障的位置进行零件的更换,进而符合现场设计的需求,提高电力系统运行的安全性。
参考文献:
[1]何碧漪. 基于GPRS的箱式变电站监控系统设计[D].南京林业大学,2016.
[2]魏敏. 10kV智能箱式变电站的设计与研究[D].华侨大学,2018.