变电站故障分析与处理4-6

1、2021/3/10讲解：XX1 电力工程系电力工程系 张建军张建军 2021/3/10讲解：XX2 一、电力系统的异常和事故一、电力系统的异常和事故 异常：电气设备正常工作遭到破坏，但异常：电气设备正常工作遭到破坏，但 没有发生事故没有发生事故 事故：系统或其中一部分的正常工作遭事故：系统或其中一部分的正常工作遭 到破坏，并造成对用户少送电或电能质量不到破坏，并造成对用户少送电或电能质量不 能允许的地步，甚至造成人身伤亡或电气设能允许的地步，甚至造成人身伤亡或电气设 备遭到损坏备遭到损坏 2021/3/10讲解：XX3 1、作用、作用 2、基本构成、基本构成 二、继电保护与自动装置二、继电保护

2、与自动装置 自动迅速有选择性的将故障元件从系统中切除自动迅速有选择性的将故障元件从系统中切除 反映电气元件不正常运行状态，发信号或减负荷反映电气元件不正常运行状态，发信号或减负荷 测量部分测量部分逻辑部分逻辑部分执行部分执行部分 输入输入 信号信号 整定值整定值 输出输出 信号信号 2021/3/10讲解：XX4 站内一次设备站内一次设备（母线、主变、电容器）（母线、主变、电容器） 站内二次设备站内二次设备（控制回路、保护回路）（控制回路、保护回路） 线路故障线路故障 三、变电站典型故障三、变电站典型故障 2021/3/10讲解：XX5 四、变电站异常与事故处理的一般原则四、变电站异常与事故处

3、理的一般原则 1、变电站设备发生异常或事故时，当值人员应迅速、变电站设备发生异常或事故时，当值人员应迅速、 准确、如实地将有关事故情况报告调度值班员准确、如实地将有关事故情况报告调度值班员 2、处理事故时，相关值班人员应坚守在主控室，随时处理事故时，相关值班人员应坚守在主控室，随时 听候调度的命令听候调度的命令 3、事故处理过程中，当值值班人员在接受调度命令和事故处理过程中，当值值班人员在接受调度命令和 联系事宜均需严格执行下令、复诵和汇报制度，必须使用调联系事宜均需严格执行下令、复诵和汇报制度，必须使用调 度下达的统一调度术语和操作术语，汇报内容应简明扼要度下达的统一调度术语和操作术语，汇报

4、内容应简明扼要 4、为防止在处理事故时事故扩大，一些操作值班人员为防止在处理事故时事故扩大，一些操作值班人员 可不待调度命令立即自行处理，但事后应迅速报告调度可不待调度命令立即自行处理，但事后应迅速报告调度 5、如果值班调度员的命令直接威胁人身或设备的安全，如果值班调度员的命令直接威胁人身或设备的安全， 则无论在任何情况下均不得执行则无论在任何情况下均不得执行 6、交接班时发生事故，仍由交班者负责处理，接班者交接班时发生事故，仍由交班者负责处理，接班者 协助进行处理，待告一段落或处理结束后才允许交接班协助进行处理，待告一段落或处理结束后才允许交接班 2021/3/10讲解：XX6 变变 电电

5、站站 事事 故故 处处 理理 程程 序序 事故发生事故发生 值班长简要汇报调度值班长简要汇报调度 值班员记录故障信值班员记录故障信 号，汇报值班长号，汇报值班长 值班长复归音响信值班长复归音响信 号，指派合格值班号，指派合格值班 员记录故障现象员记录故障现象 主副职各一名详细检主副职各一名详细检 查现场一二次设备，查现场一二次设备， 核对无误，复归信号。核对无误，复归信号。 汇报值班长汇报值班长 值班长根据检查情况，值班长根据检查情况， 综合分析故障性质，并综合分析故障性质，并 就处理方案给出初步建就处理方案给出初步建 议，汇报调度议，汇报调度 在调度指挥下处理事故在调度指挥下处理事故 处理事

6、故告一段落，向处理事故告一段落，向 调度及工区领导汇报事调度及工区领导汇报事 故处理详细情况故处理详细情况 2021/3/10讲解：XX7 变电站事故处理程序注意事项变电站事故处理程序注意事项 当事故情况比较严重、出现光字信号较多时，为避免当事故情况比较严重、出现光字信号较多时，为避免 耽误调度对事故的处理时间，值班长应先向调度对事故耽误调度对事故的处理时间，值班长应先向调度对事故 性质做简要汇报，告知开关跳闸、重合、保护动作等情性质做简要汇报，告知开关跳闸、重合、保护动作等情 况，不要因为记录光字信号而耽误了汇报调度况，不要因为记录光字信号而耽误了汇报调度 事故处理过程中应及时记录调度命令、

7、工区领导指示事故处理过程中应及时记录调度命令、工区领导指示 事故处理过程要及时与调度，工区领导交换意见，听事故处理过程要及时与调度，工区领导交换意见，听 取对事故处理的指导意见取对事故处理的指导意见 2021/3/10讲解：XX8 实 训 内 容 小电流接地系统单相接地故障分小电流接地系统单相接地故障分 析析 线路故障分析线路故障分析 母线故障分析母线故障分析 主变故障分析主变故障分析 10kV10kV、35kV35kV线路相间短路线路相间短路 110kV110kV线路接地、相间短路故障线路接地、相间短路故障 220kV220kV线路接地、相间短路故障线路接地、相间短路故障 10kV10kV、

8、35kV35kV侧母线相间短路侧母线相间短路 110kV110kV、220kV220kV母线故障母线故障 油箱内部故障油箱内部故障 差动保护范围内故障差动保护范围内故障 2021/3/10讲解：XX9 实 训 要 求 1 1、知道不同故障的现象、知道不同故障的现象 2 2、会分析故障性质、会分析故障性质 3 3、能正确的处理故障、能正确的处理故障 2021/3/10讲解：XX10 2021/3/10讲解：XX11 什么是小电流接地系统什么是小电流接地系统 不接地 我国我国366kV电力系统电力系统 大多数采用中性点不接大多数采用中性点不接 地或经消弧线圈接地的地或经消弧线圈接地的 运行方式，即

9、为小电流运行方式，即为小电流 接地系统接地系统 2021/3/1012讲解：XX 正常运行时的特点正常运行时的特点 U U V U W U O UV U VW U WU U O 不接地 U U V U W U O 单相接地时的特单相接地时的特 点点 系统可以继续运行系统可以继续运行1-21-2小时小时 0 U U pWV UUU3 0 WUVWUV UUU 一个接地点一个接地点IIf f 较小较小 对设备绝缘的要求高对设备绝缘的要求高 接在线电压上的负荷可正常工作接在线电压上的负荷可正常工作 2021/3/1014讲解：XX UV U VW U WU U 单相接地单相接地 时时 U U V U

10、 W U O U U V U W U O 小小 结结 正常运行正常运行 时时 相电压与线电压均对相电压与线电压均对 称称 短路电流短路电流 小小 故障相电压降为零（降低）故障相电压降为零（降低） 非故障相电压升为线电压（升高）非故障相电压升为线电压（升高） 线电压对线电压对 称称 2021/3/1015讲解：XX 绝缘监察装置绝缘监察装置 三相五柱式 电压互感器 开口三 角形绕组 电压表 电压继电器 读三相电压读三相电压 取得零序取得零序 电压电压 动作发出动作发出 信号信号 2021/3/1016讲解：XX 任务：小接地系统的单相接地故障分任务：小接地系统的单相接地故障分 析析 华通站华通站

11、10kV线路单相接地线路单相接地 华通站华通站10kV母线、电容器、所变单相接母线、电容器、所变单相接 地地 平顺站平顺站10kV、35kV母线单相接地故障母线单相接地故障 2021/3/1017讲解：XX 任务：小接地系统的单相接地故障分任务：小接地系统的单相接地故障分 析析 处理过程处理过程 复归音响，作好记录，迅速报告当值调度和有关 负责人员，并按当值调度员的命令寻找接地故障 分割电网 先详细检查所内电气设备有无明显的故障迹象， 如果不能找出故障点，再进行线路接地的寻找 试拉法寻找接地线路 当逐路查找后仍未找到故障线路，而接地现象未消失， 可考虑是两条线路同相接地或所内母线设备接地情况，

12、 进行针对性查找故障点 2021/3/1018讲解：XX 假接地现象假接地现象 1、电压互感器一相高压保险熔断，报出接地信号、电压互感器一相高压保险熔断，报出接地信号 区分依据：区分依据：电压互感器一相高压保险熔断时，对地电 压一相降低，另两相电压不变，线电压指示则会降低 2、变压器对空载母线合闸充电，断路器三相合闸不同期、变压器对空载母线合闸充电，断路器三相合闸不同期 区分依据：区分依据：这种情况在操作时发生，只要检查母线及连接 设备无异常，即可判定。投入一条线路或投入一台所用变，接 地信号即可消失 2021/3/1019讲解：XX 任务：小接地系统的单相接地故障分任务：小接地系统的单相接地

13、故障分 析析 注意事项：注意事项： (1) 寻找和处理单相接地故障时，应作好安全措施，保证人身安全 (2) 为了减少停电的范围和负面影响，在寻找单相接地故障时： 应先操作双回路或有其它电源的线路应先操作双回路或有其它电源的线路 再试拉线路长、分支多、历次故障多和负荷轻以及用电性质再试拉线路长、分支多、历次故障多和负荷轻以及用电性质 次要的线路次要的线路 然后试拉线路短、负荷重、分支少、用电性质重要的线路然后试拉线路短、负荷重、分支少、用电性质重要的线路 双电源用户可先倒换电源再试拉双电源用户可先倒换电源再试拉 专用线路应先行通知或转移负荷后再试拉专用线路应先行通知或转移负荷后再试拉 若有关人员

14、汇报某线路上有故障迹象时，可先试拉该线路若有关人员汇报某线路上有故障迹象时，可先试拉该线路 (3) 若电压互感器高压侧熔断件熔断，不得用普通熔断件代替。必 须用额定电流为0.5A装填有石英砂的瓷管熔断器，这种熔断器有良 好的灭弧性能和较大的断流容量，具有限制短路电流的作用。 2021/3/1020讲解：XX 总总 结结 1 1、小电流接地系统特点、小电流接地系统特点 2 2、接地故障的处理、接地故障的处理 3 3、假接地的判断、假接地的判断 小电流接地系统小电流接地系统 发生相间短路时有什发生相间短路时有什 么现象么现象? 2021/3/1021讲解：XX 电力工程系张建军 2021/3/10

15、22讲解：XX 10kV、35kV系统保护配置系统保护配置 线线 路路 母母 线线 电电 容容 器器 速断保护速断保护 过流保护过流保护 自动重合闸装置自动重合闸装置 主变压器相间后备保护主变压器相间后备保护 速断保护、过流保护速断保护、过流保护 欠压保护欠压保护 2021/3/1023讲解：XX 线路相间短路故障线路相间短路故障 （华通自来水（华通自来水512线路）线路） 现象：现象： 警笛响，中央信号屏“信号未复归”光字牌亮， 512开关位置指示灯发绿闪信号（保护跳闸保护跳闸），512 电流表指示为零 保护屏512保护重合闸装置动作信号灯亮，跳 闸（永久）灯亮 打印报告：I段（速断速断）保

16、护动作，重合闸动作 处理：处理： 记录故障现象，汇报调度，复归信号，听候处理 2021/3/1024讲解：XX 总总 结结 1 1、10kV10kV、35kV35kV线路保护配置线路保护配置 2 2、相间短路故障现象、相间短路故障现象 3 3、相间短路分析与处理、相间短路分析与处理 一、一、110kV线路保护配置线路保护配置 110KV110KV负荷线路负荷线路 110kV110kV环网双侧电源环网双侧电源 三段式距离三段式距离 三段式零序三段式零序 自动重合闸自动重合闸 高频距离保护高频距离保护 高频零序保护高频零序保护 三段式距离保护三段式距离保护 三段式零序保护三段式零序保护 自动重合闸

17、自动重合闸 113、114 线路 111、112 线路 二、二、110kV线路故障线路故障 现象(111线路瞬时接地)： 警笛响 110kV控制盘：保护动作、重合闸动作、光端机动作等光 字牌亮 220KV线路控制盘:有关收发信机动作的光字牌亮 中央信号盘:录波器动作，信号未复归光字牌亮 断路器指示灯：瞬间红灯灭绿灯闪光后红灯指示正常 111线路保护盘：TJ、HJ亮， 液晶显示屏：“D+ 0+ Z1 A 12.59km”等。 表计指示：故障相表计瞬时有冲击，重合后指示正常 处理：处理：记录故障时间，现象，判断故障性质，汇报调度记录故障时间，现象，判断故障性质，汇报调度 2021/3/1028讲解

18、：XX 现象现象(113线路末端线路末端A相永久接地相永久接地)： 警笛响 110kV控制盘：保护动作、重合闸动作、光端机动作等光 字牌亮 220KV线路控制盘:有关收发信机动作的光字牌亮 中央信号盘:录波器动作，信号未复归光字牌亮 断路器指示灯：绿灯闪光 表计指示：电流表指示为零 113线路保护盘：距离、重合闸、后加速信号灯亮， 故障 打印报告：“2ZKJCK BTQDCH CHCK 3ZKJSCK JL- HBYDCK A 10.699999” 二、二、110kV线路故障线路故障 处理：处理：记录故障时间，现象，判断故障性质，汇报调度记录故障时间，现象，判断故障性质，汇报调度 二、二、22

19、0kV线路保护配置线路保护配置 主保护：纵联距离、纵联方向主保护：纵联距离、纵联方向 后备保护：距离保护、零序保护后备保护：距离保护、零序保护 非全相保护非全相保护 失灵启动装置失灵启动装置 综合重合闸综合重合闸 二、二、220kV线路故障线路故障 现象（现象（215线路线路A相瞬时接地）相瞬时接地） 警笛响警笛响 控制盘台：纵联距离保护动作、纵联方向保护动控制盘台：纵联距离保护动作、纵联方向保护动 作、重合闸动作等光字牌亮作、重合闸动作等光字牌亮 故障相表计瞬时有冲击，重合后指示正常故障相表计瞬时有冲击，重合后指示正常 断路器指示灯：瞬间红灯灭绿灯闪光后，红灯指断路器指示灯：瞬间红灯灭绿灯闪

20、光后，红灯指 示正常示正常 保护动作信号：保护动作信号：LFP-901:TA，LFP-902:TA、CH。 保护有打印报告：保护有打印报告：LFP-901:0+、D+、Z1等等,LFP- 902:0+、D+、Z1等。等。 处理：记录故障时间，现象，判断故障性质，汇报调度记录故障时间，现象，判断故障性质，汇报调度 2021/3/1031讲解：XX 总总 结结 1 1、110kV110kV、220kV220kV线路保护配置线路保护配置 2 2、线路故障现象、线路故障现象 3 3、线路故障分析与处理、线路故障分析与处理 2021/3/10讲解：XX32 2021/3/10讲解：XX33 一、变压器保

21、护一、变压器保护 主保护主保护 瓦斯保护（油箱内部）瓦斯保护（油箱内部） 差动保护（油箱内部短路，套管，引接线故障）差动保护（油箱内部短路，套管，引接线故障） 后备保护后备保护 接地后备保护接地后备保护 （大电流接地系统）（大电流接地系统） 相间后备保护相间后备保护 复压闭锁的过流保护复压闭锁的过流保护 零序过流（中性点接地变压器投）零序过流（中性点接地变压器投） 间隙过流（中性点不接地变压器投）间隙过流（中性点不接地变压器投） 本体瓦斯本体瓦斯 调压瓦斯调压瓦斯 其他保护其他保护 温控跳闸、冷却器故障、压力释放跳闸温控跳闸、冷却器故障、压力释放跳闸 2021/3/10讲解：XX34 二、变压

22、器故障二、变压器故障 1、油箱内部严重故障（瓦斯、差动保护动作） 2、油箱外部故障（差动保护动作） 3、后备保护动作（参看母线故障与开关拒动） 2021/3/10讲解：XX35 2021/3/10讲解：XX36 一、母线保护一、母线保护 1、相邻设备的后备保护（、相邻设备的后备保护（10、35kV侧）侧） 原因：母线故障几率小，保护结构复杂，易造成误动作 缺点：母线故障，切除时间长，使系统电压长期降低， 不利于系统稳定运行；母线短路电流大，使设备遭到损坏， 检修设备和母线的损失大 2、专门的母线保护（、专门的母线保护（110、220kV侧）侧） 国标规定：110kV的双母接线、220kV以上的

23、母线上，应 装设专门的母线保护，保证一条母线故障后，另一条母线可 靠工作；110kV及以上的单母，重要发电厂和高压侧为110kV 的重要变电站的35kV母线，应装设专门的母线保护。 2021/3/10讲解：XX37 二、母差保护运行方式注意二、母差保护运行方式注意 1、母线上的元件停用，退出母差保护跳该元件压板 母差保护停用，退出母差保护掉本元件的跳闸压板 2、选择性投入：、选择性投入： 双母运行 每条母线至少有一个外部电源 母差电压闭锁压板应投入 用旁路断路器带路时，压板投入应与所在母线一致 母差保护投入前，应检查差流回路零序电流小于规定值 3、非选择性、非选择性 单母运行 只有一个电源 倒

24、母过程中 2021/3/10讲解：XX38 三、母线故障三、母线故障（华通（华通110kV4#母线）母线） 现象：现象： 警铃、警报响，光字牌：母差保护动作、110KV电压闭 锁、104、112、114电压断线光字牌亮 104、112、114、145断路器掉闸，104、112、114、 145绿灯闪光 保护信号：110kv母差保护“母联出口”、“母差保护 启动4#出口动作”信号灯亮 处理：处理： 记录故障时间、现象，信号复归，检查一次、二次设 备，汇报调度 2021/3/1039讲解：XX 母线相间短路故障母线相间短路故障 （华通站（华通站10kV4#母线）母线） 现象：现象： 警笛响，中央信号屏“信号未复归”、“10kV 信号未复归”光字牌亮， 10kV4#母线电压为零，3#、 4#主变控制盘“冷却器I段电源故障”、“后备保护 动作”光字牌亮，503、545、511开关位置指示灯 发绿闪信号，相应仪表指示为零 3#主变保护屏:低压过流、CT断线信号灯亮 511保护跳闸灯亮，