35kV变电站全停故障处理及预防

于黎源

（国网山东省电力公司冠县供电公司，山东 聊城 252500）

在城市化进程不断加快的背景下，大部分110kV及以上的变电站，其运行更具有自动化、信息化的特征，甚至能够相应的减少工作人员，符合社会发展的趋势。但是35kV变电站的运行中，受经济条件、人员素质等因素的影响，其总体的自动化水平有待进一步提高，往往需要很多工作人员同时参与到工作中，并以合理的方式进行操作，才能够保证35kV变电站稳定运行，一旦发生失误就很可能会产生全停的现象，需要相关人员加以重视。

1 35kV变电站全停故障案例

（1）故障前运行。结合图1所示，35kV变电站中主变高压侧属于外桥接线，图中的301、302、310则为系统中的断路器，1#、2#为主变运行，321表示35kV变电站中的主要电源。在35kV变电站中，外桥310断路器在运行中具有穿越功率，10kV母线属于单母线的接线，同时，336卫施线、321卫朱线则能够对35kV变电站的运行供电，112、113、114线路同样在35kV变电站中稳定运行。下图1为35kV变电站在发生全停故障以前的运行状态。

图1 35kV变电站运行示意图

（2）故障经过。在2016年8月份，35kV变电站在运行的过程中，其进线电源线路发生故障。在发生故障以后，35kV变电站外桥的310断路器对I段进行了过流保护。与此同时，35kV变电站中的310断路器发生跳闸的动作。在跳闸1秒钟以后，35kV变电站系统中1#、2#的主变高、低在进行后备后，其在流过I段、II的过程中，就会同时产生相应的动作。随后，35kV变电站中的系统，其101、301、102、302的开关就自动跳开，进而使得1#、2#主变发生全停的现象，最终导致35kV变电站发生全站停电的现象。一旦在35kV变电站的运行中发生这样的问题，不仅会影响35kV变电站的经济效益，还会影响变电站管理范围内居民的生活质量、生产效率等。

2 35kV变电站全停保护动作的分析

在35kV变电站发生全停故障以后，其310开关与1#、2#运行的故障电流有效值发生了一定的变化。在外桥310断路器发生故障时，其中的A、B电流恰恰相反，经过对全停故障的深入分析能够发现，电流相位、故障电压之间的相位关系，以此为基础可以判断I段母线侧发生了接地短路的问题。但是，由于在对35kV变电站全停故障的现场进行检查时，并没有在I段母线中发现接地故障点，所以可以由此断定故障点的位置在站外线路中。

在故障电流中，其二次有效值为26A，明显大于35kV变电站中保护动作的电流值，致使310开关发生保护动作。结合35kV变电站发生全停故障时1#、2#主变的故障电流、电压，能够判断出其外线路的A、B之间存在故障。此时，线路中二次电流的高压侧有效值为9.7A。另外，低压侧的二次有效电流则为4.0A，均大于系统的保护值，加之后备保护的设置一致，所以就会使得两个主变在同一时间产生跳闸的工作，导致35kV变电站发生全站停电的问题。

3 35kV变电站全停故障处理及预防措施

3.1 控制与调节

在本案例35kV变电站发生全停故障以后，为了避免再次发生类似的故障问题，其相关的工作人员结合实际，制定合理的整改方式，主要内容如下。

（1）由于35kV变电站基本为居民的生活进行供电，此时将其变压器的负荷、容量纳入考虑、分析的范围之中，那么就需要在夏季（雷雨多发）期间，对35kV变电站的运行方式进行改变，即将系统中的1#主变作为备用，并将2#主变作设置为运行状态。通过这样的方式，能够保证在发生故障时，1#主变不会与2#主变同时跳闸，并且能够在2#主变发生故障以后，自动投入状态，避免发生全停的问题。

（2）在35kV变电站中，结合图1可知，321卫朱线为35kV变电站的电源之一，其由朱桥变的220kV进行配置，加之336卫施线属于35kV变电站的内接线，其属于备用进线电源。所以，为了能够有效解决35kV变电站全停的现象，就需要在对其运行方式进行全面整改，在主变同时运行的基础上，为了能够保证保护动作具有选择性、灵敏性，可以对主变的动作保护时间进行调整，使其产生一定的时间差。也就是说，1#主变的保护时间不发生变化，而2#主变的时间则要在原本时间的基础上，延时为2.5秒。通过这样的方式，一旦35kV变电站的线路再次发生短路，其1#主变就会首先将故障切除，同时2#主变则会在带有负荷的状态下进行运行，并不会影响35kV变电站的运行。

（3）除了上述的两种方式之外，工作人员也可以对35kV变电站中一次接线方式进行改变，同时增加低压侧母线的分段开关，将两台主变进行分列运行。此时，如果35kV变电站中的卫施线发生故障，那么310母联跳闸以后，其1#主变将会停止运行，而2#则会处于正常的运行状态，从而有效缩小停电的范围。在35kV变电站的运行中，虽然采用这样的方式会导致很多负荷被损失，但是运用这样的接线方式，能够有效避免由于低压侧母线发生故障而导致全停的问题，保证35kV变电站稳定运行，在避免损失自身经济效益的同时，增强社会效益。

3.2 校核相关参数

为了保证35kV变电站能够稳定运行，杜绝全停问题的发生，就需对系统中相关的参数进行校核，主要包括接地电阻、耐雷水平等，主要方式包括以下几点。

（1）及时更换35kV变电站线路中的劣质的绝缘子，主要是因为在交变的电厂之中，经过长时间的运行绝缘子的整体性能就会逐渐下降，所以需要及时进行更换。

（2）对35kV变电站中易遭受雷击的杆塔增绝缘子的片数，提高线路在运行中的耐雷水平，避免由于雷击而导致35kV变电站发生全停故障。

（3）按照《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》中的相关规定：对于有避雷线的线路，每一根杆塔中都是应该将其工频电阻控制在合理的范围之内。受雷击的影响，接地电阻的范围值与感应雷过电压、直击雷过电压具有直接的关系，所以工作人员需要对35kV变电站当前的接地装置进行改善，合理设置相关的参数，从而有效提高线路运行的稳定性。

（4）加大对35kV变电站线路的巡视力度，对接地装置是否发生锈蚀等现象进行全面检查，避免失去接地保护的作用，同时工作人员还需要结合35kV变电站的运行需求校验接地电阻，以便将其控制在合理的范围之内。通过这样的方式，能够在很大程度上减小35kV变电站杆塔塔顶的电位，增强系统的耐雷性，进而避免发生全停问题。

3.3 安装避雷器

对于35kV变电站的运行而言，工作人员可以结合以下方式将避雷器安装在系统之中，保证其能够稳定运行，避免发生全停的现象：

（1）将35kV变电站中发生故障的线路全部退出系统的运行之中，并对其进行隔离，在保险完全断开以后，再将其应用在35kV变电站之中，从而保证避雷器处于更加稳定的状态之中，从而实现对系统运行的保护。

（2）在距离35kV变电站1千米的杆塔中，全线安装避雷线，并将其与35kV变电站进出线杆塔中的避雷装置相互连接，充分发挥避雷器的价值，保护35kV变电站能够更加稳定的运行。

（3）在安装避雷器的过程中，可以采用环形电机外带串联间隙金属氧化物避雷器，将其应用在35kV变电站的系统之中，在其感受雷击或者已经被雷击的情况下，电力系统中的电压就会直接升高，同时导线、引流环之间所形成的间隙就会被击穿，此时避雷器则能够将雷击所产生的电量释放出来。在避雷器产生动作时，35kV变电站系统的工频电流就会沿着雷电流进入地下，此时便发挥了接地保护的作用，避免35kV变电站发生全停问题。

（4）在对35kV变电站进行停电检修的过程中，工作人员可以加强避雷器性能的检测，全面分析系统中各个细节的接地保护状态，一旦发现其中存在安全隐患，就需要第一时间进行处理。

4 结语

综上所述，导致35kV变电站发生全停故障的因素有很多，需要相关人员依据具体的原因对其进行解决。以此为基础，工作人员在35kV变电站中安装了避雷器设备，同时对相关的设备进行了精确的校核，并对35kV变电站的运行进行了更加合理的控制、调节，能够在很大程度上保证其运行的稳定性，减少了35kV变电站发生全停故障的频率，有利于推动国家电网的发展。所以，为了能够处理、预防35kV变电站全停故障，可以将文中的方式应用在工作中。