变电站直流故障分析及防止

变电站直流故障分析及防止变电站直流故障分析及防止 变电直流是供操作 保护 灯光信号 照明和通讯等设备使用 应有良好的电压质量和足够的输出容量及运行稳定怀 直流电 源在额定参数下稳定运行和其回路的完好 是保证变电站正常 操作和保护装置正确动作的必要条件 在系统发生故障时 伴 有直流电源和回路故障 将使保护装置不能正确动作 开关不 能跳合 造成或扩大事故 从 1988 年至 1998 年的 11 年 湖南 省电力系统共发生直流事故 37 起 平均生年发生 2 至 4 起 1 列举事故 1 1 1992 年 2 月 17 日 220kv 酃湖变 2 主变风冷装置全停跳闸 原因系主变风冷装置电源接至直流信号电源 运行人员因故取 信号熔断器后 风冷装置失去电源 风冷装置全停保护装置延 时跳闸 1996 年又重复上述事故 1 2 1994 年 7 月 4 日 100kv 酃湖变 10kv 母线雷击 因 103 蓄 电池开裂 直流电阻增大 电压降低 致保护开关拒动 开关 柜火烧连营 2 台主变有不同程度的损坏 1 3 1996 年 1 月 13 日 500kv 云田变 200kv 二次交流电压回路 6 14pt 增设的中间重动继电器熔断器质量不良 造成二次交流 失压 750mva 2 主变三侧跳闸 损失负荷 360mw 1 4 1996 年 11 月 18 日 110kv 檀山湾变电站因 10kv 开关柜存 在绝缘弱点故障 因蓄电池组充电容量不足 一直在欠容量下 运行 二为熔断器上下级从幅值上和熔断时间上配合不当 最 终导致了开关柜火烧连营 10 台小车开关柜和 1 主变烧坏 1 5 1997 年 6 月 4 日 220kv 榔梨变 110kv 线路故障 因直流 分支信号回路短路 越级断开总控制电源自动小开关 使直流 失压 站内保护装置瘫痪 拒动 由 220kv 线路对侧保护动作 全站失压 从上述列举的事故中 大部分事故使主变压器停运 致局部地 区大面积停电 有的事故 10kv 开关柜火烧连营 主变压器严重 损坏 给电网 主设备造成巨大的损失 有的甚至是难以估算 的经济损失 严重地威胁着电力生产的安全 影响着工农业生 产和供电的可靠性 2 事故原因分析 为了吸取事故教训 制定防范措施 对湖南省电力系统共发生 的 37 次直流事故原因从以下几个方面进行分析 讨论 2 1 按变电站电压等级分布分析 110kv 变电站直流故障造成或扩大事故达 24 次 占整个事故的 64 9 是最薄弱的环节 火烧连营也往往发生在 110kv 变电站 应引起特别注意 220kv 500kv 变电站故障更不能忽视 因为 电压等级越高 事故影响越大 2 2 按故障设备分类统计分析 从设备故障次数统计 熔断器问题最多 这个最忽视的环节 必须高度重视 其它设备也不能轻视 尤其是电源设备 举足 轻重 一旦故障 影响整个变电站 下面对故障设备原因分析 如下 2 2 1 熔断器故障主要原因是 一是熔断器下级之间没有配合 分支回路的故障 造成总熔断器熔断 直流失压 这种事故统 计有 14 次 占整个事故的 38 7 二是熔断器接触不良 有制 造质量问题 也有运行维护不当 此原因造成扩大事故 8 次 占整个事故的 21 6 2 2 2 操作电源设备故障原因为 一是蓄电池维护不当 充电不 足 容量下降 在事故中直流电压迅速下降 导致保护开关不 能正常动作 扩大事故 二是电池容量不足 在同一时刻多条 线路故障时 开关不能可靠动作 切除故障 导致越级跳闸 三是电源装置故障 处理时安全措施不力 引起保护装置出口 跳闸 2 2 3 二次回路故障 3 次 原因为 一是设计质量不良 信号与 控制回路不分 留下了事故隐患 二是运行 检修人员不熟悉 设备 没有做好安全措施 三是没有吸取事故教训 没有制定 反事故措施 造成同一事故在一个变电站重复发生 四是制造 质量不良 光字牌短路 导致直流正极与跳闸回路二次线击穿 跳闸 2 2 4 接触器故障 4 次 都是接触不良 反映出检修不注意工艺 质量不良 2 3 按技术分类统计分析 列表 3 如下 下面按技术分类分析原因 2 3 1 设计质量不良的主要原因是 2 3 1 1 上下级熔断器参数配置不当 主要问题是 一是分支熔 断器特性是慢速的 总熔断器是快速的 二是分支回路是熔断 器 总回路是自动小开关 三是一个变电站控制回路只有一个 总溶断器 没有分支熔断器 四是熔断器熔丝上下级配合没有 裕度 2 3 1 2 蓄电池容量不足 在同一时刻多条线路故障时 开关不 能可靠动作 切除故障 导致越级跳闸 2 3 1 3 直流控制回路和直流信号回路 直流操作回路混在一起 导致退出信号电源时 保护跳闸 2 3 2 运行不当的主要原因是 2 3 2 1 运行人员不熟悉直流设备 回路 也不熟悉运行规程 操作有关电源设备时 没有做好安全措施 造成保护开关跳闸 2 3 2 2 对蓄电池检查不细 维护不够 充放电不正常 致使运 行时容量下降 电压不足 在系统发生故障时 保护不能正常 动作 开关不能跳闸 2 3 2 3 投入熔断器前 没有检查熔断座与熔断器是否可靠 导 致部分熔断器接触不良 压降过大 3 防止事故对策 3 1 应加强直流电源和回路的全过程管理 强化设计 安装调 试 运行维护人员的责任心 从设计施工到变电站的直流改造 工作 必须严格执行 电力系统继电保护及安全自动装置反事 故措施要点 和有关设计规程的要求 直流电源容量的选择要 满足事故时最大冲击负荷的要求 直流熔断器与相关回路配置 应满足的基本要求是 消除寄生回路 增加保护功能冗余度 3 2 直流熔断器按正常负荷与保护动作时冲击负荷大小来配置 上 下级之间必须有配合关系 满足选择性要求 自动小开关 与熔断器配合关系要经试验确定 熔断器之间的配合不但要满 足幅值关系 也要满足时间关系 不同型号熔断器的熔断时间 特性不同 3 3 直流操作 控制和信号负荷 必须相对独立 经专用熔断 器供电 严禁操作 信号电源回路接控制负荷 以免在操作 信号工作时 造成控制回路故障 防止事故的发生 3 4 低压交流回路与直流回路严禁共同电缆 3 5 加强运行维护管理工作 蓄电池必须按照现场运行规程进 行维护 按时充放电 保证蓄电池的电压质量和容量 及时更 换不合格的电池 保证蓄电