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1 事件过程:
2013年7月2日午后,新密市突降暴雨,雷电频繁,造成新密多处线路跳闸、电器设备损坏。
和成变电所1#主变差动保护、轻瓦斯保护动作并跳闸,检修公司技术人员到现场作检查,由于当时下雨,无法做常规耐压等试验,外观检查无异常,初步认为是由于雷击导致跳闸,瓦斯继电器气体排放后信号复归,应用户建议,试送主变,再次差动跳闸,并报轻瓦斯。
天晴后对故障主变做试验,A相、C相对地绝缘偏低,A相泄漏电流偏大,A相直流电阻不通,判定主变A相绕组已烧断,需吊芯维修,未再做其他试验项目。
2 当时运行方式:
2 变电站保护信息(以观音堂变侧时间为准):
和成变电所监控后台事件记录:(后台时间比观音堂变侧慢约3分钟)
13:06:52,1#主变比率差动保护跳闸,B相电流7.51安,有轻瓦斯。
13:35:04,II音和II母接地,零序电压34.53伏。
13:36:25,II音和II母接地,零序电压41.47伏。
15:20:46,1#主变比率差动保护跳闸,B相电流7.25安,有轻瓦斯。
主变35kV侧电流互感器变比200/5。
观音堂变电站侧监控后台记录:
13:20:17,II音和1过流I段保护跳闸,重合成功。A相电流48.551安,B相电流0.003安,C相电流39.892安。
13:32:15,I音和1过流II段保护跳闸,重合成功。
13:35:21,II音和1过流II段保护跳闸,重合成功。A相电流26.042安,B相电流0.002安,C相电流26.118安。
13:38:05,I音和1過流II段保护跳闸,重合成功。
II音和1电流互感器变比400/5。
3 原因分析:
根据观音堂变电站保护动作记录,13点至14点期间,受雷电影响,超过半数35kV、10kV出线跳闸、重合,个别线路动作次数达到2次,II音和1跳闸原因应为线路受雷击导致。
观音堂变电站II音和1过流I段保护跳闸时A相、C相电流分别为48.551安、39.892安,折合一次电流分别为3884安、3191安,过流I段不保护线路全长,线路两端靠近变电站有1.5~2公里的架空地线,此故障点应位于线路中部。和成变电所1#主变差动跳闸时,B相电流7.51安,折合一次电流300安,结合试验结果,应为变压器遭受过电压后绕组损坏,A相绕组烧断、绝缘损坏,B相可能有匝间或层间短路。
由于和成变电所监控后台时间比观音堂变侧慢约3分钟,和成变电所13:06:52的1#主变比率差动保护跳闸比观音堂变电站13:20:17的II音和1过流I段保护跳闸早约10分钟,可以判断,线路两侧保护动作不是同一事件导致,那么主变所遭受的过电压从何而来?
设备遭受雷击,一般有两种情况,一是线路引入雷,二是直击雷。线路靠近变电站有1.5~2公里有架空地线,线路受雷时间与站内故障时间相差10分钟,引入雷可以排除。站内设有避雷针,1#主变在保护范围内,雷电绕击设备虽不能排除,但概率很低。
站内只有一座30米避雷针,布置在1#主变北侧,二者外轮廓相距不足5米,按规范避雷针应有独立接地网,且离主接地网直线距离不小于5米。根据这座避雷针的位置,其接地网与1#变压器附近主接地网的地中距离估计不足2米,1#主变是距离避雷针最近的设备,如果雷电落在避雷针上,雷电流将有可能通过接地网进入1#主变,根据7月2日13点之后雷电密度,避雷针接引雷电次数可能较多,雷电虽然经过大地后衰减,仍然会对距离最近的设备产生较高的反击电压,极有可能在数次引入雷电流之后,造成1#主变绝缘损坏。
4整改建议:
根据以上分析,对和成变电所提出如下整改建议:
(一)在条件允许时,对35kV电源线路中段加装架空地线,提高线路防雷水平,提升供电可靠性。
(二)按规范要求重新布置站内避雷针,必要时可设两座避雷针,不仅保护范围要满足要求,而且与主接地网要保持足够距离。
参考文献:
[1] 能源部西北电力设计院.电力工程电气设计手册电气一次部分.北京:中国电力出版社, 2006
[2] 能源部西北电力设计院.电力工程电气设计手册电气二次部分.北京:中国电力出版社, 2006
作者简介:
刘明杰(1969-),男,本科学历,助理工程师,主要从事电气设备制造、电力工程安装等工作。
王江峰(1968-),男,本科学历,工程师,新密市电业局生产副总,负责生产技术、规划设计、变电运行等工作。
2013年7月2日午后,新密市突降暴雨,雷电频繁,造成新密多处线路跳闸、电器设备损坏。
和成变电所1#主变差动保护、轻瓦斯保护动作并跳闸,检修公司技术人员到现场作检查,由于当时下雨,无法做常规耐压等试验,外观检查无异常,初步认为是由于雷击导致跳闸,瓦斯继电器气体排放后信号复归,应用户建议,试送主变,再次差动跳闸,并报轻瓦斯。
天晴后对故障主变做试验,A相、C相对地绝缘偏低,A相泄漏电流偏大,A相直流电阻不通,判定主变A相绕组已烧断,需吊芯维修,未再做其他试验项目。
2 当时运行方式:
2 变电站保护信息(以观音堂变侧时间为准):
和成变电所监控后台事件记录:(后台时间比观音堂变侧慢约3分钟)
13:06:52,1#主变比率差动保护跳闸,B相电流7.51安,有轻瓦斯。
13:35:04,II音和II母接地,零序电压34.53伏。
13:36:25,II音和II母接地,零序电压41.47伏。
15:20:46,1#主变比率差动保护跳闸,B相电流7.25安,有轻瓦斯。
主变35kV侧电流互感器变比200/5。
观音堂变电站侧监控后台记录:
13:20:17,II音和1过流I段保护跳闸,重合成功。A相电流48.551安,B相电流0.003安,C相电流39.892安。
13:32:15,I音和1过流II段保护跳闸,重合成功。
13:35:21,II音和1过流II段保护跳闸,重合成功。A相电流26.042安,B相电流0.002安,C相电流26.118安。
13:38:05,I音和1過流II段保护跳闸,重合成功。
II音和1电流互感器变比400/5。
3 原因分析:
根据观音堂变电站保护动作记录,13点至14点期间,受雷电影响,超过半数35kV、10kV出线跳闸、重合,个别线路动作次数达到2次,II音和1跳闸原因应为线路受雷击导致。
观音堂变电站II音和1过流I段保护跳闸时A相、C相电流分别为48.551安、39.892安,折合一次电流分别为3884安、3191安,过流I段不保护线路全长,线路两端靠近变电站有1.5~2公里的架空地线,此故障点应位于线路中部。和成变电所1#主变差动跳闸时,B相电流7.51安,折合一次电流300安,结合试验结果,应为变压器遭受过电压后绕组损坏,A相绕组烧断、绝缘损坏,B相可能有匝间或层间短路。
由于和成变电所监控后台时间比观音堂变侧慢约3分钟,和成变电所13:06:52的1#主变比率差动保护跳闸比观音堂变电站13:20:17的II音和1过流I段保护跳闸早约10分钟,可以判断,线路两侧保护动作不是同一事件导致,那么主变所遭受的过电压从何而来?
设备遭受雷击,一般有两种情况,一是线路引入雷,二是直击雷。线路靠近变电站有1.5~2公里有架空地线,线路受雷时间与站内故障时间相差10分钟,引入雷可以排除。站内设有避雷针,1#主变在保护范围内,雷电绕击设备虽不能排除,但概率很低。
站内只有一座30米避雷针,布置在1#主变北侧,二者外轮廓相距不足5米,按规范避雷针应有独立接地网,且离主接地网直线距离不小于5米。根据这座避雷针的位置,其接地网与1#变压器附近主接地网的地中距离估计不足2米,1#主变是距离避雷针最近的设备,如果雷电落在避雷针上,雷电流将有可能通过接地网进入1#主变,根据7月2日13点之后雷电密度,避雷针接引雷电次数可能较多,雷电虽然经过大地后衰减,仍然会对距离最近的设备产生较高的反击电压,极有可能在数次引入雷电流之后,造成1#主变绝缘损坏。
4整改建议:
根据以上分析,对和成变电所提出如下整改建议:
(一)在条件允许时,对35kV电源线路中段加装架空地线,提高线路防雷水平,提升供电可靠性。
(二)按规范要求重新布置站内避雷针,必要时可设两座避雷针,不仅保护范围要满足要求,而且与主接地网要保持足够距离。
参考文献:
[1] 能源部西北电力设计院.电力工程电气设计手册电气一次部分.北京:中国电力出版社, 2006
[2] 能源部西北电力设计院.电力工程电气设计手册电气二次部分.北京:中国电力出版社, 2006
作者简介:
刘明杰(1969-),男,本科学历,助理工程师,主要从事电气设备制造、电力工程安装等工作。
王江峰(1968-),男,本科学历,工程师,新密市电业局生产副总,负责生产技术、规划设计、变电运行等工作。