某风电场升压站35k V电压互感器事故分析

2020-03-30 12:44项若轩
工程建设与设计 2020年2期
关键词:录波主变测控

项若轩

(中国水电工程顾问集团有限公司,北京100101)

1 引言

某风电场与2012年投产,其配套升压站35k V系统采用不接地运行方式,利用消弧消谐柜作为接地保护装置,运行中,35k V 5#母线电压互感器突然爆炸,导致对应主变低压侧保护动作。笔者根据变电站保护装置记录和故障录波数据的对比分析,确定了事故起因,提出了处理意见。

2 事故经过

2016年7月15日,全场设备年度检修预试工作完毕,按照调度操作令开始对全厂设备进行恢复送电操作,送220k V线路、220k V 5#母线以及220k V 1#主变时均正常;19:03:24,合 301 开关,向 35k V#5 母线送电;19:03:49,35k V5#母线5-9PT爆炸;19:03:50,1#主变低压侧301开关跳闸,故障消失。

3 保护装置信息

19:03:2 4.548,1#主变测控301合闸位置;19:03:24.573公用测控消弧消谐柜接地告警;19:03:25.641,1#主变低压零序过压告警;19:03:47.128公用测控消弧消谐柜报警信号已复归;19:03:50.753,1#主变测控主变保护A后备保护动作;19:03:50.917,1#主变测控301分闸位置。

4 故障录波数据

故障录播数据如图1~图3所示。

图1 301合闸前后波形

图2 消弧消谐柜复位前后波形

图3 301保护跳闸前后波形

5 事故原因分析及解决方案

5.1 事故过程还原

从表1保护装置信息及故障录波器波形对比可得出,1#主变低压侧断路器 301 合闸(T0);40ms后(T1),消弧消谐柜动作使C相接触器闭合并且金属性接地,A、B两相电压升高倍;23s后(T2),消弧消谐柜退出,导致电压突变,在这一过程中,PT高压线圈的非接地两相的励磁电流就突然增大,甚至饱和,从而此构成相间串联谐振;1.5s后(T3),发生谐振的电压互感器过热烧毁,电压信号消失,保护动作。

表1 报文信息与录波波形对比表

5.2 原因分析

从还原的事故全过程分析来看,T1与T2是2个关键的时间点。T1时刻,35k V 5#母线发生单相接地故障,消弧消谐柜动作;T2时刻,接地故障消失,消弧消谐柜复位。消弧消谐柜的2次动作是整个事故诱因。系统停电后,检修人员首先对35k V 5#母线进行了相关实验,实验结果表明:35k V 5#母线无故障点,说明35k V 5#母线无永久故障点。消弧消谐柜的动作可能有以下2个原因引起:35k V 5#母线出现临时故障,消弧消谐柜动作后,35k V 5#母线故障消除,消弧消谐柜复位;由于消弧消谐柜所处环境电磁干扰较强,消弧消谐控制装置出现误动[1]。但无论是以上哪个原因,都已经无法通过后期试验验证。

5.3 解决方案

根据事故原因,提出以下解决方案:

1)更换已损设备,在恢复送电前,应做好各设备的检查和试验工作,避免带伤送电的情况发生;

2)在35k V 5#母线PT中性点加装一次消谐器,以调整电压互感器等效阻抗参数,达到破坏谐振条件的目的;

3)综合考虑运行实际情况后,应尽快将“小电阻+接地变”取代消弧消谐柜的方案列入实施计划。

6 结语

本文详细介绍了事故相关情况,通过对升压站护装置记录信息和故障录波数据的分析,还原了事故发生的过程,确定了事故原因,为后续处理工作提出建议,同时,为其他风电场升压站类似故障分析处理提供可借鉴的经验。

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