变电站事故分析处理.ppt

变电站事故分析及处理,本讲主要内容,一、事故及异常处理的原则 二、输电线路异常和故障的处理 三、断路器异常及故障的处理 四、母线异常及故障的处理 五、主变异常及故障的处理 六、二次回路异常及故障的处理 七、复合故障的处理,1.事故及异常的概念和分类,概念：事故是指电力系统的运行中因故引起对外设备停运，电网运行异常或电气设备损坏及人身伤害等事件统称为事故。 分类：从事故形式分类：人身、电网、设备 （1）从事故性质分类：特大、重大、一般 （2）从事故程度分类：事故、障碍、异常 （3）电气设备事故按原因分： 变电事故：误操作、保护误动（拒动）、开关误动（拒动）、原因绝缘损坏、断路器故障，爆炸、母线故障、互感器故障、过流过压、污闪、雷击、所用电中断、直流中断等 系统事故：稳定破坏、系统解列、低频率、低（高）电压、误调度、误整定、通信失灵、远动故障等。,一、事故及异常处理的原则,1.事故及异常处理的主要任务,（1）尽快限制事故的发展，消除事故的根源，解除对人身和设备的威胁。 （2）在处理事故时，应首先恢复站用电,尽量保证站用电的正常供电。 （3）尽可能保持正常设备继续运行，保证对用户的供电。 （4）尽快对已停电的用户恢复供电,优先恢复重要用户的供电。 （5）调整系统的运行方式，使其恢复正常运行。 （6)设备故障时，现场值班人员应立即向上级调度扼要汇报设备的一次状态，经检查后，再详细汇报如下内容： 断路器动作跳闸情况； 事故跳闸的保护装置动作情况； 设备外部有无明显缺陷及事故象征； 其他线路状态及潮流情况； 故障录波器、故障探测器动作情况。,2.电气设备故障的基本现象,（1）有较大的电气量变化，电流增大或减小，电压降低或升高，频率降低或表计严重抖动； （2）站内短路事故有较大的爆炸声，甚至燃烧，设备有故障痕迹，如，设备损坏，绝缘损坏，断线，设备上有电弧烧伤痕迹或瓷瓶闪络痕迹，室内故障有较大的浓烟，注油设备出现喷油、变形、焦味、火灾等； （3）保护及自动装置启动，并发出相应的事故或预告信号，故录装置启动并开放； （4）开关动作调整，事故音响启动； （5）照明出现异常（短时暗、闪光、熄灭或闪亮）。,3.事故及异常处理的要求及规定,(1)变电站事故及异常的处理，必须严格遵守电业安全工作规程、调度规程、现场运行规程、现场异常运行及事故处理规程，以及各级技术管理部门有关规章制度、安全和防反事故措施的规定。 (2)事故及异常处理过程中，运行人员应沉着果断，认真监视表计、信号指示并做好记录，对设备的检查要认真仔细，正确判断故障的范围及性质，汇报术语准确简明。 (3)为了防止事故扩大，在紧急情况下可不需等待调度指令而自行处理的项目有： 将已损坏的设备隔离； 将直接威胁人身或设备安全的设备停电； 当站用电停电时恢复其电源；,3.事故及异常处理的要求及规定,电压互感器空气开关跳闸或保险熔断时，可将有关保护或自动装置停用，以便更换保险或试送空气开关恢复交流电压； 断路器由于误碰跳闸（系统联络线断路器除外），可将断路器立即合上，然后向调度汇报； 当确认电网频率、电压等参数达到自动装置整定动作值而断路器未动作时，应立即手动断开应跳的断路器； 当母线失压时，将连接该母线上的断路器断开。,4.处理事故及异常的顺序,(1)检查主控室表计指示和信号指示、断路器变位指示、光字牌报警信号情况，正确区分一、二次设备故障，将故障基本情况及时汇报给调度； (2)仔细检查并记录继电保护及自动装置动作情况，到设备区检查断路器的实际位置； (3)立即采取必要的应急措施，如复归跳闸开关控制把手，投入备用电源或设备，恢复所用电，中性点切换，投入备用冷却器，停用可能误动的保护、自动装置等，异常及事故对人身和设备有严重威胁时，应立即切除，必要时停止设备的运行。 (4)根据保护动作情况分析、准确判断异常及事故的性质和影响的范围，对已动作保护范围内的设备进行仔细认真地查找，直至找到故障点。将保护动作情况及查找、紧急处理情况汇报调度,4.处理事故及异常的顺序,(5)迅速隔离一二次设备故障，隔离故障要有明显的断开点。对保护和自动装置未动作的设备，应手动执行。对未直接受到影响的系统及设备，应尽量保持设备的继续运行。 (6)在调度的统一指挥下，恢复未故障设备送电或运行方式。 (7)将故障设备停电，在通知检修人员到达之前，运行人员应做好工作现场的安全措施。 注意： (1)除必要的应急处理外，异常及事故处理的全过程应在调度的统一指挥下进行；现场规程上有特殊规定的应按规程要求执行。 (2)异常及事故发生时的各信号、表计指示、保护及自动装置动作情况、运行人员检查及处理过程，均应详细记录，并按规定登记。,5.事故及异常处理的组织原则,(1)各级当班调度是事故处理的指挥人，当班值班负责人是异常及事故处理的现场领导，全体运行值班员服从当值值班负责人统一分配和指挥。 (2)发生异常及事故时，运行值班人员应坚守岗位，各负其责，正确执行当班调度和值班长的命令，发现异常，应仔细查找，及时向调度和值班长汇报。 (3)在交接班过程中发生故障时，应由交班人员负责处理事故，接班人在上值负责人的指挥下协助处理事故。 (4)事故处理时，非事故单位或其他非事故处理人员应立即离开主控室和事故现场，并不得占用通讯电话.如果值班人员不能与值班调度员取得联系,应按照有关规定进行处理,另一方面应尽可能的与调度取得联系. (5)事故处理完毕后，应将事故情况详细记录，并按规定报告。,6.事故及异常处理的注意事项,(1)事故时保证站用电 站用电是变电站操作、监控、通讯的保证，特别是没有蓄电池的变电站，或蓄电池不能正常运行时，站用电的地位更显重要。失去站用电，可能导致失去操作电源，失去通讯调度电源，失去变压器的冷却系统电源，将使得事故处理更困难，若在规定时间内站用电不能恢复，会使事故范围扩大，甚至损坏设备。事故处理时，应设法保证站用电不失压，事故时尽快恢复站用电; (2)准确判断事故性质和影响范围 充分利用保护和自动装置动作提供的信息，对事故进行初判。 通过对设备仔细检查，设法找到故障点位置。 对装有自动装置的，如果自动装置应该动作而没有正确动作，运行人员可以手动执行一次。 在不影响事故处理且不影响停送电的情况下，应尽可能保留事故现场和故障设备的原状，以便于故障的查找。,6.事故及异常处理的注意事项,(3)限制事故的发展和扩大 对故障初判后，运行人员迅速到相应的设备处进行仔细地查找和检查，若出现冒、着火、持续异味、火灾及危及设备、人身安全的情况，应迅速进行处理，防止事故的进一步扩大; 事故紧急处理中的操作，应注意防止误使系统解列或非同期并列; 未经隔离，不能匆忙进行恢复送电操作; 注意故障后电源、变压器的负荷能力，加强监视，及时联系调度消除过负荷; (4)恢复送电防止误操作 运行人员在恢复送电时要分清故障设备的影响范围，对于经判断无故障的设备，有条不紊地恢复送电；对故障点范围内的设备，先隔离故障，然后恢复送电，防止故障处理过程中的误操作导致故障的扩大。,二、输电线路异常及故障的处理,1.线路跳闸的原因,(1)线路故障的原因很多，情况也比较复杂。如站内线路出现设备支撑绝缘、线路悬吊瓷瓶闪络，大雾、大雪等天气原因造成沿面放电，树枝、动物引起对地、相间短路等；又如设备缺陷、施工隐患、外物挂断线路、瓷瓶破损，及瞬时性故障发展为永久性故障等。 (2)在电力系统中，线路跳闸的次数远大于其它设备，线路跳闸后，有的要引起用户停电，有的要使系统产生不正常情况过负荷、系统解列、系统稳定破坏等，因此线路跳闸后应尽可能迅速恢复送电。经验表明，线路故障多是瞬间故障。,2.线路故障的波形(中性点直接接地系统）,(1)单相接地： 故障相电压降低； 故障相电流增大； PT开口中出现较大的零序电压； CT中可以测量出较大的零序电流。,2.线路故障的波形(中性点直接接地系统）,(2)两相接地： 故障相电压降低； 故障相电流增大； PT开口中出现较大的零序电压； CT中可以测量出较大的零序电流。,2.线路故障的波形(中性点直接接地系统）,(3)两相短地： 故障相电压降低； 故障相电流增大； PT开口中未出现零序电压； CT中无零序电流。,3.线路跳闸后强送电的规定,(1)线路故障且重合不成功时，对重要线路值班调度员可令现场值班人员强送一次。500千伏线路须请示网调总工程师同意后方可强送一次，有条件时可对故障线路零起升压。 (2)线路故障跳闸重合闸停用或重合闸应动而未动作时，值班调度员可命令现场值班人员强送一次。强送不成功一般不再强送，应做好安全措施，通知有关单位立即查线。 上述两条是关于线路跳闸后是否强送电的有关规定。(调度要求）,4.线路跳闸后强送电的原则,(1)强送端应选择离主要发电厂及中枢变电站较远且对稳定影响较小的一端。 (2)若开关遮断次数已达规定值，虽开关外部检查无异常，但仍须经运行单位总工程师同意后，方能强送。在停电严重威胁人身或设备安全时，值班调度员有权命令强送一次。 (3)强送开关背后的母线上必须有变压器中性点直接接地。 (4)事故时伴随有明显的故障象征，如火花、爆炸声、系统振荡等，待查明原因后再考虑能否强送。 (5)要求将重合闸停用带电作业的线路跳闸后，不允许立即强送，待查明工作人员确已撤离现场后再强送。,4.线路跳闸后强送电的原则,(6)强送前应控制强送端电压，使强送后末端电压不超过允许值。 (7)当进行强送电时，应考虑遇到下述情况，并做好事故预想： 遇到“永久故障”； 连续切合短路故障而使开关故障或拒动，越级跳闸，造成事故扩大； 电压波动过大，使用户甩掉负荷。 遇到发展为更为严重的故障，系统经受不了严重故障的冲击，使稳定破坏。,5.线路跳闸后的处理,(1)检查光字牌信号，线路电流电压表，将跳闸情况及时汇报给调度； (2)检查线路保护动作情况，重合闸动作情况，录波器动作情况，并到设备区检查开关实际位置； (3)正确区分断路器跳闸是否由一次系统的故障引起；判断重合闸是否动作； (4)巡视检查跳闸线路设备，并结合故障测距判断故障的距离； (5)将上述情况汇报调度。根据调度命令试送或停电检修； (6)若线路停电检修，按线路停电检修操作票完成操作。,三、断路器故障的处理,1.断路器控制回路断线：,(1)电磁机构的开关弹簧未储能、储能未满或液压气压降低至闭锁值； (2)分、合闸回路断线、接线端子松动、断线等； (3)分、合闸线圈断线； (4)分闸位置或合闸位置继电器烧断； (5)控制保险熔断或松动等。 另：(1)直流电压低；(2)断路器机构卡涩；(3)直流多点接地；(4)控制方式不对应等情况可导致断路器拒动。,2.断路器控制回路断线的处理,当断路器处于合闸位置时，断路器控制回路断线是很危险的，一旦一次系统中出现故障，断路器拒动将导致事故扩大；因此必须尽快处理。 由于控制回路断线的情况比较复杂，应分情况分别处理。处理过程中应注意： （1）若短时间内能处理恢复，尽快恢复； （2）短时间内不能处理，及时汇报调度； （3）通过倒母线，旁带等方式将回路断开，将故障断路器停电检修。,3.断路器机构异常的处理,规定一：开关因本体或操作机构异常出现“合闸闭锁”,首先停用该开关的合闸保险，按现场规程、规定进行处理，仍无法消除故障，则用旁路开关代替运行。 (1)开关出现合闸闭锁，将给系统和设备带来威胁，如不及时处理，还可能发展到跳闸闭锁。因此应尽快处理。不影响运行设备，可停电处理。 (2)应设法使开关恢复正常。如无法恢复，应停电处理。因开关已达不到分、合闸的要求，应停用合闸保险，防止误合。,规定二：开关因本体或操作机构异常出现“跳闸闭锁”应停用开关的跳闸电源。并按现场规程、规定进行处理，仍无法消除故障，则采取以下措施： (1)若为一个半开关接线方式，可用刀闸远方操作，解本站组成的环，解环前确认环内所有开关在合闸位置。 (2)其它接线方式用旁路开关代故障开关，用刀闸解环。解环前取下旁路开关跳闸电源。无法用旁路开关代故障开关时，将故障开关所在母线上的其它开关倒至另一母线后，用母联开关断开故障开关。,3.断路器机构异常的处理,开关出现跳闸闭锁对系统是非常危险的，如此时该开关所接设备发生故障，将造成事故扩大，甚至使系统稳定破坏。因开关已达不到跳闸的要求，应立即停用跳闸保险，防止误跳（误跳的后果是出现慢分和熄弧能力不够）。在这种情况下，为了减少操作和设备停电，允许作短时间的处理，如无法恢复，应尽快停电处理。停电的方法是用刀闸解环（包括用旁路带后，用刀闸解环），或用母联开关串带后，用母联开关停电。,3.断路器机构异常的处理,4.断路器非全相运行的处理,220kV及以上电压等级的输电线路开关不得非全相运行。当发生非全相运行时，现场值班人员应立即断开该开关，事后迅速汇报值班调度员；若非全相运行开关断不开，应立即将该设备的潮流降至最小，并采取如下办法处理： (1)若检修人员正在现场，由检修人员断开此开关； (2)有旁路开关可代时，用旁路开关代； (3)将所在母线的其它所有机组开关及所有出线开关倒至另一母线，最后断开母联开关； (4)特殊情况下设备不允许时，可迅速断开该母线上所有开关。 如在处理非全相时，开关断不开，可采用上述，方法处理，这些都是电力系统运行经验的总结。,4.断路器非全相运行的处理,如线路开关断不开，则应设法降低该线路的潮流，立即断开对侧开关，再按上述方法将故障开关隔离。 上述方法应作为开关断不开的通用方法。 危害： 开关非全相运行将使系统中产生零序和负序电压、电流，这些将给系统和设备造成危害，因此必须尽快处理。减小发电机的功率可减小不对称度，也就是减小负序、零序分量，减小对发电机的危害。,5.断路器“偷跳”的处理,断路器“偷跳”即断路器误跳闸，是指一次系统中未发生故障，因人为因素或保护装置、操作机构异常导致的开关误跳闸。 断路器“偷跳”的现象较为复杂，要准确判断，必须抓住“偷跳”的特征，即一次系统中并未发生故障，才能正确区分“偷跳”与断路器正常保护动作跳闸。 一般说来，若开关跳闸伴随有系统冲击、表计的冲击摆动、照明突然变暗、电压突然下降、设备的异常运行声音等均不属于“偷跳”性质；若仅为某开关的跳闸，无保护的动作信号，或即便有保护出口动作，但保护动作不正常，录波器未启动，无一次系统故障的特征，则可能为“偷跳”。,5.断路器“偷跳”的处理,开关“偷跳”的可能原因： (1)人为误动、误碰有关二次元件,误碰设备某些部位等; (2)在保护或二次回路上工作，防误安全措施不完善、不可靠导致开关误跳闸； (3)操作机构自行脱扣或机构故障导致开关误跳闸； (4)直流两点或多点接地、二次回路元件损坏、短路等造成开关误跳闸； (5)继电保护装置误动或保护出口继电器接点误接通等短路等造成开关误跳闸。,四、母线故障跳闸的处理,（1）当母线失压后，现场值班人员应立即报告值班调度员，并同时将故障母线上的开关全部断开。 （2）母线事故常能造成系统的解列、负荷的损失和频率、电压的变化，是系统中比较严重的事故，所以当母线失压时，现场值班人员应立即报告值班调度员。 （3）母线上往往联结有多电源，为防止突然来电造成非同期合闸，同时也为了减少判断和节省时间，需立即将该母线上的全部开关断开。,因差动保护动作停电时，现场值班人员应对停电的母线进行外部检查，并把检查情况和上述操作报告值班调度员。值班调度员应按下述原则进行处理。 （1）找到故障点并能迅速隔离的，在隔离故障后对停电母线恢复送电。 （2）找到故障点但不能很快隔离的，若系双母线中的一组母线故障时，应对故障母线的各元件进行检查并确认无故障后，均倒至运行母线并恢复送电。 （3）经过检查不能找到故障点时，可对故障母线进行试送，试送开关必须完好，并至少有一套完善的继电保护，开关背后主变中性点接地。有条件时可对故障母线进行零起升压。,四、母线故障跳闸的处理,差动保护动作造成母线停电，现场值班人员对停电母线检查的结果是调度人员判断事故地点及性质的依据，开关的状态是调度人员正确处理事故的依据，这些都应及时报告值班调度员。 找到故障点但不能很快隔离的，为了尽快恢复系统和恢复对停电地区的供电，若系双母线中的一条母线故障，应尽快将停电母线上的设备倒至运行母线送电，但为防止将故障点带至运行母线，应对送电的元件进行检查，确认无故障后，方可送电。,四、母线故障跳闸的处理,经检查找不到故障点，可对故障母线试送电，全压强送有可能使设备和系统再次受到损害，因此必须按第3款之规定作好准备。并且有条件时可对故障母线进行零起升压。 零起升压是一种检查设备是否真有故障的非常有效的方法。它的优点是能准确的反映设备是否真有故障，且不对系统和设备造成任何影响；它的缺点是操作复杂，时间较长。 当母线因开关失灵保护或出线、主变后备保护动作造成母线失压，现场值班人员应将故障开关隔离后方可送电。,四、母线故障跳闸的处理,联络变压器过负荷时，应立即设法在规定时间内消除。其方法如下： (1)受端加出力； (2)投入备用变压器； (3)改变系统接线方式； (4)受端限电。 (调度采取的方案） 值班员及时汇报，监视温度升高,五、主变故障跳闸的处理,1.主变过负荷的处理,变压器过负荷运行容易减少变压器的使用寿命（主要跟温度有关），因此要尽快处理，使之迅速恢复正常运行，变压器的温度上升有一个过程，它与变压器的过负荷程度有关，因此规定要在规定时间内消除，规定时间要视变压器的过负荷能力来定，现场规程中应有相应的规定。处理方法应理解为是有优先次序的。,1.主变过负荷的处理,变压器开关跳闸时，根据变压器保护动作情况作如下处理： （1）变压器的主保护全部动作跳闸，未经查明原因和消除故障之前，不得进行强送电。 （2）变压器的重瓦斯或差动之一动作跳闸，在检查变压器外部无明显故障，检查瓦斯气体和故障录波器动作情况，证明变压器内部无明显故障者，可以试送一次，有条件时应进行零起升压。 （3）变压器后备保护动作跳闸，在确定本体及引线无故障后，可试送一次。 （4）变压器轻瓦斯保护动作发出信号后应进行检查，并适当降低变压器输送功率。,2.主变跳闸的处理,变压器跳闸能使用户停电，也有可能使其他变压器过负荷或系统解列。变压器跳闸的原因可能有以下几种： （1）变压器内部故障；（2）变压器的有关设备故障引起的，如差动保护范围内的电流互感器、开关、刀闸、连接线等故障；（3）送出线路故障越级引起；（4）继电保护误动作。变压器跳闸原因不同，处理的方法也不一样。内部故障时禁止向其强送电；如为有关设备故障则应将其排除后再行送电；若为送出线故障则不必检查变压器即可向其强送电。因此操作前应根据跳闸时保护动作情况及有否故障象征判断故障原因后再决定处理方法。,2.主变跳闸的处理,六、误操作导致故障的案例,沙市110KV航空路变电站，因限电拉开10KV鼓湖线航14开关，在恢复送电时，运行人员用KK把手远方合闸，见红灯不亮绿灯闪光，未检查开关，误以为航14开关合不上闸（实际已合上），又向合