10KV母线失压分析及处理

10KV母线失压分析及处理

刘培城

（紫金县电力工程公司）

摘要：母线是变电站的重要组成部分，母线故障失压将对电网安全运行造成直接影响。本文对母线故障失压情况进行分析，供同行参考。

关键词：母线失压原因分析处理

一、造成母线失压主要原因

总结相关经验，造成母线失压主要原因包括有

1、由于气候变化如受到雷雨等天气影响，导致母线间隔引线或瓷瓶放电。

2、开关产品出现质量问题，如母线侧开关不能正常工作或母线上某开关拒动后启动失灵保护。

3、母差保护误动作或失灵保护误动作。

4、相关操作人员操作失误，如挂地线、错拉开关等，造成母线故障停电。

5、由于工作人员对设备运行情况不了解，或巡检工作不到位，造成设备故障导到母线故障。

二、某变电站10KV母线故障分析

1、某日凌晨1点18分,某110kV变电站10kV母分开关柜发生爆炸,#1、#2主变后备保护相继动作跳开#l、#2主变10kV开关,引起10kVI、II段母线失压。

110kV变电站未配置故障录波器,其电源侧220kV变电站配置的110kV故障录波器显示故障电流先突增,297ms时再突增约1倍,1765ms时突减约50%,2o72ms时消失。

2、故障发生前的系统运行方式

故障发生前的系统运行方式如图1所示

110kV变电站由220kV变电站甲通过线路1送负荷,线路2检修;#1、#2主变高压侧并列运行,10kV侧分列运行,即110kV母分开关运行,10kV母分开关热备用。110kV变电站#1、#2主变配置差动保护装置LFP--97lA、110kV后备保护装置LFP—973A、非电量保护装置LFP—974。#1、#2主变110kV后备保护装置投入复合电压闭锁过流n段保护(324A、1.75),动作跳#l、#2主变10kV开关;投入复合电压闭锁过流III保护(360A、2.05),动作跳#1、#2主变两侧三开关(线路1或线路2开关、110kV母分开关、#1或#2主变10kV开关。

3、动作过程分析

220kV变电站甲110kV故障录波器记录得知，整个故障持续2072mS,其中,0~297ms短路电流约为1224A,297~1765ms短路电流约为1992A,1765~2072ms短路电流约为1224A。

110kV变电站当地监控后台记录的信息显示:I:18:30:180时,#1主变110kV后备保护动作;1:18:30:330时,#1主变lokV开关跳开;1:18:30:550时,#2主变110kV后备保护动作;1:18:30:710时,#2主变10kV开关跳开。主变保护动作跳10kV开关的整定时间为1.75,#l、#2主变保护动作时差约为300ms。

根据以上信息,忽略#2主变负荷电流,建立短路电流模型。10kV母分开关I段侧先发生三相短路,流过线路1的短路电流约为1224A,此时#2主变侧相当于开路。故障发展到297ms时,10kV母分开关H段侧也发生三相故障,即10kV母分开关I、n段侧均发生三相短路,此时110kV变电站#1、#2主变高低压侧并列运行,流过线路1的短路电流为1992A,流过#1主变的分流约为996A,超过#1主变110kV复合电压闭锁过流H段保护定值(324A),满足动作条件,经整定延时后,#1主变后备保护动作跳闸,1765ms时#1主变10kV开关跳开。#1主变10kV开关跳开后,#1主变侧相当于开路,故障电流降到1224A左右,但仍超过#2主变110kV复合电压闭锁过流n段保护定值(324A),满足动作条件,经整定延时后,#2主变动作跳闸,2070ms时#2主变10kV开关跳开。

由动作过程分析得出故障持续时序图,297~1765ms,#1、#2主变高低压侧并列;0~297ms或1765~2072ms,#1、#2主变高低压侧分列。

4、短路电流理论计算

最大运行方式下,220kV变电站甲110kV母线的正序阻抗标么值为.042;最小运行方式下,110kV母线的正序阻抗标么值为0.0866。线路l的正序阻抗标么值为0.0349;110kV主变的正序阻抗标么值为0.2722。

（1）110kv侧I段母线三相短路故障

①220kV变电站甲在最大运行方式下在最大运行方式下,系统阻抗归算到110kV变电站的10kV母线正序阻抗为:

式中,基准容量SB选取100MVA;110kV侧的基准电压UB选取115kV。

②220kV变电站甲在最小运行方式下

在最小运行方式下,系统阻抗归算到110kV变电站的10kV母线正序阻抗为0.3937。110kV线路1的短路电流为127SA。

（2）10kVI、11段母线同时故障

①220kV变电站甲在最大运行方式下

在最运行大方式下,系统阻抗归算到110kV变电站的10kV母线正序阻抗为:0.2132；110kV线路1的短路电流为235SA。

②220kV变电站甲在最小运行方式下

在最小运行方式下,系统阻抗归算到110kV变电站的10kV母线正序阻抗为0.2576。110kV线路1的短路电流为1949A。

通过理论计算知,故障电流值与三相短路时的故障电流较为接近。综上所述,110kV变电站继电保护动作正确。

三、事故暴露的问题及防范措施

在本次事故中，分析其保护动作行为均正确无误,保护定值整定也符合规程及配合逻辑,因为相关工作人员工作失误，设备检查不到位造成的，应引起高度重视。并引以为鉴,采取相应措施有效减少母线失压事故的发生:

1、重视和加强继电保护装置的运行和维护，及时消除二次回路和装置上的缺陷和隐患，满足“四性”要求。

2、加强对设备的巡检，提高设备管理水平和检修质量。

3、强化对全体运行人员的技术培训,使其能按现场运行规程的要求熟练掌握现场各种保护装置功能及维护巡检工作，并加强专业业务知识的学习。以通过事故演习、定期培训等形式,提高运行人员的事故处理能力。

4、加强安全培训,提高安全意识,严格执行各项安全制度,防止人为事故的发生。

5、合理安排母线及检修方式，减小任一母线故障对系统造成的影响。

6、母线停电前应切实落实各项安全预控措施。

四、结束语

电力系统的故障是不可避免的,但发生故障后，应详细调查并分析其发生的经过及发生原因，并采取有效措施处理。事故处理的准确、迅速是电网安全称定运行的要保证。电网运行人员应熟悉母线失压事故的处理方案,同时采取有效措施.以防止母线失压事故的发生,降低事故影响,提高事故应对能力。

参考文献

[1]崔家佩.电力系统继电保护与安全自动装置整定计算，中国电力出版社,2006

[2]陈堂,赵祖康,陈星莺,等.配电系统及其自动化技术，中国电力出版社,2003