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曙光变事故分析

文档作者：庄红山石辉文档来源：新疆乌鲁木齐电业局		点击数：	更新时间： 2021年05月19日
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新疆电力技术
2010年第4期总第107期
曙光变事故分析
庄红山石辉
新疆乌鲁木齐电业局(乌鲁木齐830011)
摘要:曙光变事故影响巨大,由此次事故而制定的反110曙光变110k米芦一曙光支线在110V母运行,
1
事故措施的执行,为今后电网的健康发展起到了积极作110kV米芦二曙光支线在10kV母运行,1#、2#主变为三圈
5kV曙泰
用,本文简要叙述了事故经过,详细分析了事故发生原变,35KV泰一线在35kV母运行,35kV曙泰二线在35kV
因,并制定了相应的整改措施。
I母运行,110kV、35kV、10kV均分裂运行,高中低压分段
关键字:事故分析继电保护
备自投均投入。
0引言
2事故经过
近几年,乌鲁木齐电网处在高速的发展期,网架规模和设2006年7月8日,220kV米泉变110V米芦一、二线先后
备水平都得到了飞跃式的发展,但是在2006年7月8日曙保护动作跳闸,先是110kV米芦一线保护动作,重合后加速
光变投运不到两个月就发生了一起重大的事故,这给了生跳开,110kV曙光变和110kV芦草沟变110kV分段备自投动作
产工作人员一个深刻的教训,各相关单位在快速查找事故成功,间隔约7秒后110kV米芦二线保护动作,重合后加速
发生点,认真分析事故原因后,制定了一系列的整改措跳开,110kV曙光变、110kV芦草沟变失压。
施,整改内容涉及一次网架结构考虑、二次设备反措、继
电保护配置、变电站设计、变电站验收管理、标准化作业3事故调查
以及定检等多个方面。这次事故的整改措施从管理内容到
事故发生后分别对米泉、芦草沟、曙光变进行事故调
生产细节都对乌鲁木齐电网的发展影响巨大为今后电网查,220kV米泉变110kV米芦、二线相间距离III段动
健康发展起到了积极的作用。
作,测距均为74.50km为ABC三相短路故障,110kV芦草沟
变110kV备自投在母失压后跳开米芦一线合上110kV分段
1150开关。
米1是
110kV曙光变检查情况:
带劳方式,处
一次设备:35kV高压室有较大烟雾,1#主变35kV开关
柜前门有严重烧痕,后柜内带电显示器二次引线从柜侧壁
脱落,掉至35kV母排上烧断,并于C相母排有放电痕迹。前
柜门上电显器及所接二次线烧毁,开关柜内35kVB、C相母
排有相间放电现象。35kV母线室内(上柜)三相母排有放
电痕迹,开关柜及母线室内敷满烟灰。
二次设备:电显装置及其二次线烧毁,旁边刀闸辅助接
点二次接线烧毁。直流屏绝缘检测仪烧毁,5只电池巡检盒烧
毁。多路直流空开跳开,熔断器熔断,回路损坏,具体有:
(1)直流屏7#馈线空开跳闸—1#、2#主变保护及操
曙光变
声草
作的电源
(2)1#主变35kV储能熔断器(接于合闸电缆)烧坏
分
(3)1#主变35kV开关柜内合闸电缆烧坏
(4)380V2#所用变控制回路熔断器烧断
110kV备自投动作信息:跳110kV米芦一曙光支线开
图1
关,合上1150分段开关。
1运行方式描述
4紧急处理方案
如图1所示,110kV米芦一、二线为220kV米泉变110kV出
检查初步确认为35kV母线处故障,立即进行了故障点
线
,分别接至芦草110V、母运行,2007年5月曙光变建隔离,并迅速恢复送电,芦草沟变在半个小时内完成送电
站,110kV、母分别双“T”接在110kV米芦、二线运行。曙光变恢复直流后,完成除5kVI母以外的其他设备供电
110kV芦草沟变110kV米芦一线在110KV母运行
110kV米芦二线在110kV母运行,1#、2#主变为两圈变,5分析结果
110kV、10KV均分裂运行,高压、低压分段备自投均投入。
通过保护动作时间及相关设备记录时间分析出设备具
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新疆电力技术
2010年第4期总第107期
体动作过程如下:
导致直流空开断开,但必须要形成回路,查找到这个回路
通过分析可见,事故起因于“带电显示器二次引线从是事故分析的关键,保护班针对各个直流支路进行了绝缘
柜侧壁脱落,掉至35kV母排上”,结果之一是带电显示测试,最终发现380V2#所用变控制回路绝缘水平低,并在
器二次引线导致母线相间短路,随后引发的烟尘造成母排开关内发现了放电点,从而分析得出高压放电回路如下,
三相短路;之二是:35kV高压交流电通过带电显示器二次35kV母线带电显示器1#主变35kV开关柜内合闸电缆35kV
引线串入直流系统,导致部分直流空开跳开,主变保护失关柜合闸熔断器直流母线直流屏7#馈线空开380V2#所用变
电,主变后备保护拒动,故障点只能由远后备(米泉米芦控制回路放电点。如图2所示:380V2#所用变控制电源与
一、二线保护)切除,具体动作过程和初步分析如下:
1#、2#主变保护使用同一个直流电源回路,直流屏7#空
报告内容
开跳开后,1#、2#主变保护就失去电源,导致主变后备保护
装露叶序拒动无法切除故障
喝光变335V1母地光变321:355
1母接地
消诺
7线空开
2变直源解饿线跳光变液充电2135
变保护失电
御线空开
直
分析:k发生相路,1主变电,后各保护柜动,只能由遥后备保护
作米线桃闸切除故障
V米相间距高段动米变1021:3:17.818
线跳闸作,重合后加速跳芦线保护
开均为
相路故
芦草沟变芦沟变芦草沟变21:36:21.815
k动作跳草沟侧米1
线开关合上本
150开关
光k光1光21::28
图2
s跳米一光支研光变米kv
光支线开关
高压交流放电回路中既有直流熔断器也有直流空开,
曙光变光变T合光变21::2910但没有逐级配合关系,整个回路在交流高压电串入时失去了
保护作用,空开也跳闸了,熔断器也熔断了,却没有隔离
分析:3每检障点通过1101,15开关至米交流电的串入,根据《十八项反措》的规定,在同一回路
米泉变米相距111段动米变10米21:36:07里空开后段回路中禁止使用熔断器,并且空开或熔断器
线跳(芦草作重合后速跳芦二线保护屏
6变光变失,测距均为
之间应有逐级配合关系,本次事故暴露了工作人员对反措
压
74.50M为ABC三
执行不力,所以乌鲁木齐电业局在此次事故后加强了对《十
相路故障
八项反措》的执行力度,同时也加强了回路绝缘测试工作
从图2分析,进一步发现这种直流回路的接线方式,也
6进一步分析事故原因和应采取的措施
是此次事故扩大的关键因素,如果采用其它接线方式,不会
由以上分析可知,保护动作与拒动的原因均很明确,引有如此严重的后果,比如所变控制和主变保护不在同一段
从中吸取经验和教训(1)二次线脱落,导致串电的原因于直流I母上,此次事故中所变控制回路绝缘击穿时,直流屏
及过程;(2)二次回路串电后,直流空开跳开,以及主变馈线九空开断开,但主变保护就不失电,那么35kVI段母线
保护失电的原因(3)二次设备配置的改进。
上的故障就由主变后备保护切除了,不会造成两个变电站
6.1二次线脱落原因分析及措施
失压的结果,如果110kV、35kV备自投与主变等保护在同一
现场发现35kV开关柜为鲁能泰开厂设备,柜内二次线直流支路上,都在直流I段母线上,那么也只会造成
排线工艺为不干胶粘勾固定方式,靠不干胶粘勾粘在柜壁110kv段35kV段、1#主变失压,其余部分均不会失压
上,现场检查发现1#主变35kV侧开关柜内侧壁带电显示器10kVI段也不会损失负荷,因为,10kV备自投动作,会将
二次接线固定粘勾已经脱落,造成二次线搭接至C相母排,10KVI段与II段联络运行
引起接地故障。同时,带电显示器二次线与35kV高压串
所以直流回路配置的不合理,是此次事故扩大的主要原
电,造成电显装置烧毁,电显装置接的是合闸直流回路电因。如何将直流回路合理配置是此次反事故措施的关键,
源,35kV高压电通过此直流回路串入直流系统,导致主变有两个方案:
保护等装置失电。
二次线脱落的根本原因是工艺不合格,
(1)完全分开各个设备的直流电源,不使用公用直流
对此应采取了以下两点措施:(1)开关柜等高压箱体内二母线,这一点我们在三宫综自改造就采取了此种方式,配置
次线或电缆固定不能使用粘勾,必须使用焊接在柜体上的专用直流馈出屏,独立供给相应的设备,直流配置原则是
体内,二次线或电缆尽量从高压带电体下部走线,不要从②选用特性一致的空开,并保证空开上下级逐级配合关
高压设备上部跨越。这两个措施目前已经成为保护班定检系③合闸电源与控制电源信号电源各自独立;④一套保
和验收项目
护用一个空开,保护屏内再设立各回路独自的空开;⑤
6.2直流空开断电与主变保护失电的原因及措施
220kV线路、主变、母线保护两套保护分别接自不同的直流
二次回路串电后,直流空开断电,以及主变保护失电系统,而且内部回路独立;⑥在保护屏内各套保护装置电源
的原因是交流高压串入直流系统后,直流屏7#馈线空开与操作电源独立⑦保护屏内保护装置、电压切换箱、失灵
(1#、2#主变保护及操作的电源)跳开,但直流空开跳必须装置、收发信机电源、测控装置电源之间相互独立;主变
要满足跳闸电流的要求,高压交流电瞬时电流很大时,能够保护差动电源与后备保护电源独立这样(下转第32页)
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新疆电力技术
2010年第4期总第107期
1000m左右,要求接地电阻小于0.50由于地质条件比2需要增加垂直接地系统的接地电阻
较恶劣,缺水,干燥日照强,底下水位很深,冻土层深
代入数据后得到:
度大概在1.5m左右,四周地质情况基本没有起伏,在这样
R2=0.56
的环境下考虑降低接地电阻。综合各项降阻措施选用了换
单个接地模块能达到的接地电阻:
土加接地模块的方案。
 R2=[ xLn (4L/DK) ]/2 =L
2.2变电站内接地网电阻计算
地电阻
变电站为114m×108m,考虑到左侧和后侧还有空地可
式中:
以利用,设计时可做成统一的地网,地网总面积:S=
R2一单个接地模块的接地电阻
114×108=12312m
p-土壤电阻率,1000,m
铺设成6m×6m的网格,水平接地体使用60×6的扁
L一模块长度,1m
.埋深为1.5m。交点处打垂直接地极,垂直接地极使用D一模块等效直径:中0.26
接地模块。
°
K一降阻系数:6
站内水平地网电阻为:
代入计算得:R2=150
要达到0.56的接地电阻,需要的接地模块数量
 R.=
0.5p
√s
 n=R2/()
式中:
式中:
n一模块的数量
R水水平接地网的接地电阻
R2一单个模块的接地电阻,150Q
p-土壤电阻率:1000.m
R系统接地电阻:0.56
地网面积:114×108=12312m
n并联屏蔽系数:为0.78
代入数据后得到:
代入计算得:n=343.4个
R水=4.5欧
因此大约需要接地模块344个。
水平地网的接地电阻4.5>0.5Q不满足接地电阻要
求。须增加垂直接地极降阻。
3结论
要达到0.5欧姆的接地电阻,需增加垂直接地系统的3.1接地电阻是接地设计中的关键数据,但不应过份要
接地电阻为:
求。接地电阻越低,在一定情况下就是增加投资,特别是
最后的零点几欧,可能是巨额投资,不符合“资源节
约
型”变电站设计理念。
 RRRRIT
3.2在高土壤电阻率下,新型接地材料效果明显,兼具接
 RR
地体防腐作用,值得推广,但需要时间的验证。
3.3在高土壤电阻率下,各种降阻措施的运用应该针对各
式中:
R接地要求电阻值:0.5
自不同的环境,不能一概而论,多种方式的综合运用往往
R1水平地网接地电阻:4.5
更经济有效。
(上接第28页)直流支路就更加清晰明确,支路上的故障不会装置电源取自与主变保护不同的电源,那么35kV母线发生
扩大到其他支路或总电源上。
后能快速切除,会避免事故的扩大。另外在如果在直流母
(2)一些老的变电站也多有几个装置电源共用直流线上加装如防止高压的避雷器或相近原理的的设备,在交
段小母线的情况,无法各自独立,但要尽量满足同一个流强电串入直流系统时能快速与其他直流设备隔离,也能
一次设备的主保护和后备保护尽量不在同一段直流母线避免事故的扩大
上,这样其中一段直消失后,接在另一段直流母线上的保
护能够切除故障,同时考虑线路保护、主变保护和备自投7总结
装置等接在同一段小母线上,测控、所变控制等其他设备
此次事故同时也暴露出电网薄弱的问题,一旦T接站
接至另一段小母线上,这样避免了其他设备直流系统故发生故障,波及进线,会造成相邻站失压,像这种线路T接
障,引起了保护装置直流电源的失电。
的站,在乌鲁木齐电网还有几个,比如南门变、幸福变
6.3二次设备配置的改进
等,目前乌鲁木齐电业局也注意到了这个问题,正在逐步
本次事故曙光变失去保护,最终由米泉米芦一、二线改善电网结构,220kV东环变建成后,一次网架结构将得到
跳开,未造成更大的后果,主要归功于米泉米芦一、二线明显改善。
将距离II段设置为下保护的远后备,这是正确工曙光变事故影响很大,现在乌局继电保护的很多反措
III段设置的考虑周到,我局对于辐射性110kV线路均考虑
作,还在吸取事故教训后,不断总结,不断完善二次系
的,同时我们分析曙光变侧,如果配有35kV母差保护,其统内的不足
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