优化10kV母线事故处理任务

【任务描述】

电力系统中母线的作用是汇聚和分配电能。 当10 kV 母线发生故障时,电能无法从变电站送到附近的10 kV 各线路用户,供电中断,用户停电,电力系统的供电可靠性降低,变电运行人员必须对母线事故及时有效地进行处理,并尽快恢复供电。 值长组织各自学习小组在仿真机环境下,认真学习运行规程、调度规程,进行事故分析,完成事故处理步骤。

【任务准备】

课前预习相关知识部分。 根据变电站10 kV 侧主接线和运行方式,经讨论后制订10 kV母线事故的处理方案,并独立回答下列问题。

1.说明10 kV 母线的接线形式及运行方式。

2.10 kV 母线一般配置了哪些保护和自动装置?

3.在这次事故处理中,到现场检查设备时需带哪些安全工器具?

【相关知识】

母线故障在电力系统故障中所占比例不大,但母线故障会造成母线失压,母线上所有的电源点将失去电压,造成大面积停电,甚至使系统解列,对整个系统影响较大,后果严重。

一、母线事故的主要原因

造成母线事故的主要原因如下所述。

①母线绝缘子及断路器套管绝缘损坏或闪络。

②母线保护用电流互感器发生故障。

③由于外力破坏或者异物搭挂,造成母线设备短路或接地。

④母线上设备引线接头松动,造成短路或接地,所连接的电压互感器、避雷器故障以及连接在母线上的隔离开关支持绝缘子损坏或发生闪络。

⑤误操作,如带负荷拉合母线侧隔离开关,带地线合母线侧隔离开关,或带电挂接地线引起的某些故障。

⑥母线差动保护或失灵保护误动。

⑦线路发生故障,线路保护拒动或断路器拒动,造成越级跳闸。

⑧上一级电源故障,造成本级母线失压。

二、母线故障的保护装置

①利用供电元件的保护装置切除母线故障:不太重要的较低电压等级的母线,或母线本身就是被保护设备的单元部分,可不设专用母线保护。

②专用母线保护:一般在110 kV 及以上或重要的35 kV 母线上装设专用母线保护。 专用母线保护通常用差动保护。 电流差动母线保护原理是母线保护的一种最常用的保护原理,其主要原理是基尔霍夫电流定律。

三、10 kV 母线事故的主要现象

①事故音响、预告警铃响,母线电压为零,母线所连元件电流、有功功率、无功功率为零。此为各类母线故障的共同现象。

②对于10 kV (35 kV)母线,如果仅是母线故障,则只有“变压器低压侧过流”或“变压器复合电压过流”动作信号;如果是低压线路故障断路器拒动引起越级跳闸,则还有线路保护动作信号。

四、10 kVⅠ母线正常运行方式(www.xing528.com)

一次部分为:10 kVⅠ母线由#1 主变通过310 开关供电,将电能分配给302 博世Ⅰ回、高兴线304 高兴线、306 博雅Ⅰ回、312 金石Ⅰ回、308 备用间隔。 10 kVⅠ母线上接了提供无功补偿的301 #1 电容器、303 #2 电容器,10 kV 并联电容器投入和退出根据调度命令进行。10 kVⅠ母线上还接有3X14Ⅰ母TV。

二次部分为:10 kVⅠ母线所带10 kV 配电线路保护为电流速断、过电流及三相一次重合闸;电容器组保护为低电压、过电压、过电流和不平衡电流、电压保护;主变保护有纵联差动保护、瓦斯保护、压力释放保护、绕组过温保护、复合电压过电流、零序过流及间隙保护。10 kVⅠ母没有配置专门的保护,由变压器的复合电压过电流保护实现母线保护。

【任务实施】

在仿真机上设置10 kV 母线事故,根据事故处理基本原则及一般程序,通过事故分析,正确写出10 kV 母线事故的处理步骤;并结合《电业安全工作规程》、各级《调度规程》和其他有关规定进行事故处理。

设置事故:10 kVⅠ母线相间永久性故障(保护、断路器动作正确)

一、事故分析

①当10 kVⅠ母线相间永久性故障(保护、断路器动作正确)时,由上一级保护#1 主变10 kV复合电压过流动作跳#1 主变10 kV 本侧310 断路器切除故障;此时,10 kVⅠ母线失压,10 kVⅠ母线电容器组低电压保护动作跳开电容器301、303 断路器(在并联电容器投入的前提下)。

②按照事故处理的基本原则及一般程序,分析10 kVⅠ母线相间永久性故障(保护、断路器动作正确)的基本处理思路为:对一、二次设备进行详细检查;将10 kVⅠ母线故障隔离;安排10 kVⅠ母线检修。

二、事故处理步骤

根据事故处理基本原则及一般程序,通过以上任务分析,正确写出10 kVⅠ母线相间永久性故障(保护、断路器动作正确)的处理步骤见下;并结合《电业安全工作规程》以及各级《调度规程》和其他的有关规定进行事故处理。

①记录事故发生时间及事故现象。 (一次系统接线图显示的跳闸断路器位置信息,310、301、303 断路器变位,相关表计指示310、301、303 断路器回路及10 kVⅠ母线所接负荷线路有功、无功、电流均显示0 值; 10 kVⅠ母线失压,10 kVⅠ母线电压表显示为0;告警信息窗显示的事故信息、保护动作信息;断路器跳闸信息)。

②汇报调度及有关人员(5 min 之内汇报。)

③检查故障相关设备。 二次部分主要检查:本站监控机,相关保护屏保护动作情况,并与监控机核对保护动作无误(#1 主变10 kV 复合电压过流动作;10 kVⅠ母线电容器组低电压保护动作);记录保护动作情况,复归保护信号。

一次部分主要检查:跳闸断路器310、301、303 断路器位置,310 断路器、10 kVⅠ母线及连接在母线上的各设备,发现10 kVⅠ母线电源进线处电缆A、B 相击穿,母线上有放电痕迹,其他设备均无异常。

④将检查情况汇报调度。

⑤隔离故障。 隔离10 kVⅠ母线故障(将310、301、303 小车开关拉至检修位置;将302博世Ⅰ回、304 高兴线、306 博雅Ⅰ回、312 金石Ⅰ回小车开关拉至检修位置,将3X14 小车开关拉至检修位置)。

⑥将10 kVⅠ母线转入检修状态(退出#1主变10 kV 复合电压启动压板;取下10 kVⅠ母电压互感器二次保险;在3X14 隔离开关母线侧验电确无电压,在3X14 隔离开关母线侧挂上#1 接地线)。

⑦将上述情况汇报调度及有关领导。

【拓展提高】

一、母线事故处理注意事项

①母线故障不允许未经检查即强行送电。

②如果母线失压造成站用电失电,应先倒站用电,并立即上报调度,同时将失压母线上的断路器全部拉开。

二、仿真系统中10 kVⅠ母线事故处理与10 kVⅡ母线事故处理的不同之处

在10 kVⅠ母线相间永久性故障(保护、断路器动作正确)的事故处理过程中,因10 kVⅠ母线无专用母线保护,由#1 主变10 kV 复合电压过流动作跳开310 断路器切除故障,10 kVⅠ母线失压;如果10 kVⅡ母线相间永久性故障(保护、断路器动作正确),由#1 主变10 kV 复合电压过流动作跳开310 断路器切除故障,10 kVⅡ母线失压,主变10 kV 复合电压过流动作闭锁备自投,10 kV 分段300 断路器备自投不会动作,10 kVⅡ母线保持失压状态。在10 kVⅡ母线事故处理时要考虑站用电的检查及切换。