HAN Xiaohui
指示牌制作【摘 要】发电厂、变电站直流系统是发变电厂(站)的重要设备,为发变电厂(站)内的控制系统、保护装置、信号装置、自动化装置提供电源.直流系统一旦出现异常,可能会导致全厂站相关设备,特别是保护装置、自动化装置完全失去作用,引发恶性设备事故和电网事故.某变电站因直流系统在改造过程中出现的隐患未及时消除,发生事故时无法及时切除故障,导致该变电站多台变压器烧毁,区域供电一度陷入瘫痪.通过对本次事故分析,结合发电厂、变电站直流系统运行特点及反事故措施要求,针对直流设备在改造、试验过程中如何规避此类问题提出检查思路及几点建议.
【期刊名称】《青海电力》
【年(卷),期】2018(037)004
【总页数】水库闸门5页(P49-52,56)
【关键词】直流系统;分析;建议
消音降噪
【作 者】HAN Xiaohui
【作者单位】
【正文语种】中 文
【中图分类】TM645.2
0 引言
2016年，某地区一座330 kV枢纽变电站发生多台变压器着火事故，造成该区域大面积停电。当时正值深夜，居民用电负荷较小，全站甩负荷313 MW，但对一些工业生产用电造成较大影响。由于故障持续时间较长，电网电压、频率出现较大幅度振荡，给本区域发电厂也造成了较大影响。事故变电站一台变压器严重烧损，另外两台出现不同程度的损坏。
1 事故过程简述
此次事故起因是该变电站35 kV直馈线电缆头发生爆炸，由于保护装置未能及时动作切除故障，27 s后，故障发展至110 kV系统，135 s后，故障发展至330 kV系统，最后通过给该变
电站供电的其他4座变电站6条330 kV线路主保护及后备保护相继动作切除故障，使故障变电站与电网完全隔离，电网恢复正常运行。在对该330 kV变电站故障隔离恢复过程中，系统发生了较大程度的振荡，系统频率在55.9 Hz至47.8 Hz之间变化，系统电压在15% Ue至110% Ue之间往复摆动,给周边电厂机组造成了不同程度的影响。
2 保护未动作原因分析
查阅相关资料发现，事故发生时，该330 kV变电站1号、2号、3号主变(330 kV)，4号、5号主变(110kV)，0号、1号、2号站用变的保护、备自投装置均未动作。查阅录波图，发现故障录波器在启动1.2 ms后，各个模拟量采样值全部归零，由此可以判断此刻站用交流电源失去，故障录波器停止工作。
站内直流系统在交流电源消失后，无其他外部交流电源，同时蓄电池未正确接入直流系统(见下文分析)，造成全站直流全停，保护装置、自动化装置完全失去作用，无法及时切除外部故障，外部故障不断扩大，最终烧毁变压器，该变电站与系统完全解列。 由于直流供电的缺失，35 kV馈线电缆故障后，保护未动作，故障发展至110 kV侧，变电站
内110 kV 4号、5号主变保护未动作，故障进一步发展至330 kV侧，330 kV 1号、2号、3号变压器保护未动作，故障又延伸至该变电站所连接各线路侧。最后，该变电站330 kV线路对侧4座变电站6条线路保护动作切除故障，整个故障的发展过程持续约135 s。
3 直流系统接线异常分析
该330 kV变电站建于1982年，其直流系统经过了多次改造。2013年以前直流供电方式为一充两电单母运行方式，直流母线配置控制母线和合闸母线。主充机通过两个双投刀闸分别给两组蓄电池均充，浮充机给控制母线和合闸母线供电，同时给两组蓄电池浮充电。由于两组蓄电池共用一台主充机，因此原接线中将两组蓄电池均充正负之间均通过连线连接，实现充电机在两组蓄电池间灵活切换，如图1所示。
图1 2013年以前直流系统图
2013年，根据《二十五项反措》要求，将直流运行方式由单母线改为三充两电，控制母线与合闸母线通过硅链连接降压运行，原有的两组蓄电池仍然通过原蓄电池双投刀闸分别接入改造后的直流I、II段母线运行，但原来使用的双投刀闸之间连接线在本次改造中并未拆
除，两组蓄电池负极间存在一个等电位连接点(寄生回路)，同时两组蓄电池的负极分别连接至直流I、II段合闸母线，给本次事故的发展埋下了隐患。图2中虚线部分为该站改造后直流系统不应存在的回路，其中1ZK为模拟外部馈线环网解列开关(直流环网)。经过此次改造，将原来单母线运行方式改为双母线分段运行方式，但其中有些馈线两段供电并未在本次改造中完全分开，因此本次改造后的直流系统，并未真正意义上实现直流I、II段分段运行，并给以后的运行、检修维护工作埋下了安全隐患。2013年改造后直流系统如图2所示。
图2 2013年改造后直流系统图
2016年，结合变电站综自改造，对全站直流系统进行改造，对直流整流电源及蓄电池均进行更换，取消直流合闸母线，取消原直流系统降压用硅链装置。2016年4月10日，工作人员在施工前，并未对该站的直流系统进行深入了解分析，根据直流系统的普遍运行方式进行设计，并对本站直流整流电源及蓄电池系统进行改造更换工作。改造后，拆除了原1号充电机(合母、控母充电模块，共6块)，1号蓄电池组从原I号蓄电池双投刀闸断开，重新立盘柜，新更换的1号充电机及1组蓄电池分别通过盘柜内配置的整流器输出开关及蓄电池输出
开关与直流I段小母线连接，实现I段直流系统的正常供电。2016年4月15日，完成直流Ⅰ段整流电源及蓄电池更换工作，并投入运行。
但在本次改造过程中，由于工作人员不清楚本站原有直流接线方式及存在设备隐患，拆除了原有1组蓄电池的接入线，将新更换的直流电源输出引线直接改接至原蓄电池接入端子。改造结束后工作人员认为该刀闸应该仅仅是直流电源接入的连接点，并没有对改造后的直流系统进行拉路检查试验。由于在2013年改造后存在的直流回路环网及本次改造后寄生回路的存在，在运行人员拉开此刀闸的情况下，并未出现异常告警信息，此时新改造的直流I段电源是通过作为备用的3号充电机供电运行，新更换的直流整流电源仅仅是给1组蓄电池进行浮充电运行。因此，在直流I段电源改造结束后，该站的I段直流母线即处于无蓄电池运行状态。直流I段改造后系统如图3所示。
图3 直流I段改造后系统图
2016年6月17日直流Ⅱ段改造完毕后，原2号充电机拆除，2组蓄电池拆除，原直流I、Ⅱ段合闸母线与控制母线通过短连线连接，取消合闸母线供电，蓄电池由原来108块更换为104块，新更换的2号充电机及2组蓄电池分别通过盘柜内配置的整流器输出开关及蓄电池输出
开关与直流Ⅱ段小母线连接，并通过原2号蓄电池双投开关接线端子接入原直流Ⅱ段供电母线。同时，直流I、Ⅱ段通过新更换1号充电机柜内联络开关实现联络切换。洗衣机面板>隧道隔音降噪施工
oadm
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议