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220kV变电站110kV旁路转供时电流不平衡问题的探讨

2012-11-06 13:57 作者:胥荣武 来源:硅谷网 关注: 编辑: 【搜索试试
  【硅谷网11月6日文】据《硅谷》杂志2012年第16期刊文称,220kV伏变电站双母带旁路系统110kV旁路开关转代线路出线开关操作中,开关并列后出现的电流不平衡现象,进行一些知识分析与探讨,并结合其它地区发生同类情况的报告,分析查找一些问题,并为生产运行人员提供必要的帮助。
  0引言
  双母线带旁路母线的接线方式在220kV变电站中广泛被运用,正常时旁路母线空载运行,当出线开关检修或其它原因退出运行时,旁路开关转代出线开关的运行,从而减少出线停电,保证出线供电的可靠性。
  1事件现象及初步处理 
  1.1事件发生过程
  2007年9月10日早晨7:30分左右,盐城供电公司地调下令执行:220kV海翔变110kV旁路720开关代翔阜791线路;在执行到合上720开关,按照要求检查720开关与791开关负荷及电流分配情况,发现720开关电流一次值为A相20.5安培,B相为21.0安培,C相0安培,791开关监控显示电流一次值为A相70.5安培,B相为70.0安培,C相92安培(720与791流变变比均为600/5),电流分配不均衡,相差较大,C相为“零”。
  
  1.2初步处理
  发生这个现象以后,生产人员在现场进行了初步分析,110kV旁路720间隔之前曾代供过110kV出线,未发生以上现象,说明720间隔现场问题的可能性小,而791间隔的刀闸为2002年投运的GW4—110型刀闸,母线刀闸和线路刀闸正常均带负荷运行,7916旁路刀闸正常运行在分闸位置,动静触头的表面长时间暴露在空气中,可能由于表面氧化致合闸接触电阻增大,发生接触不良,于是汇报盐城调度,征得调度同意后,拉开720开关,再次对7916旁路刀闸进行多次分、合闸操作,试图通过动静触头的磨合改善接触,再次合上720开关,检查720开关负荷电流时发现与上次情况几乎一致,720开关测量电流监控显示一次值为A相21.5安培,B相为21.0安培,C相0安培。
  因上述消缺没有效果,现场人员按照调度要求恢复791、720开关原来状态。
  2思考与探讨
  2.1基本思考
  从791与720A、B、C三相电流采样值来看,两者三相电流都不平衡,且相差较大。分析可能存在的问题,可能有以下几个原因造成:
  ①电流二次回路故障。如:电流二次回路的两点接地,造成分流,或者电流回路接线有误,因为此前720开关的电流二次回路之前有工作,可能造成二次回路接线的问题,在2个开关并列运行时,用钳形电流表检测了720开关测量回路二次电流,再检测了720开关保护回路的二次电流,测量值一致,则电流回路故障的可能性可以排除,因为出线保护和测量是使用流变的不同的二次抽头,同时出错的可能性可以排除。
  ②110kV旁路720开关三相触头接触不好,比如开关C相拉杆脱落造成C相未合上。将开关改为冷备用后,检修人员检测了三相触头的直流电阻,结果合闸情况良好,排除了这个可能性。
  ③因为791出线正常运行时未见任何异常,720在代其它线路时未见异常,故最大的可能性是7916旁路刀闸接触不好。
  2.2继续探讨
  如图二所示,其中I为正常的负荷电流,I2为791开关间隔的分流,I1为720开关间隔的分流。根据结合基尔霍夫第一定律,I=I1+I2。在正常的代供操作后,I1与I2应基本相等,但实际情况相差较大,且C相电流值为“零”,在排除了二次回路故障的情况后,得出结论,说明图二中720支路的阻抗较大,造成分流不平衡。翔阜7916旁路刀闸的C相接触电阻较其它相大。
  
  
  得出结论:7916旁路刀闸接触不良。但是,720C相一次电流为0,值得我们认真思考。图三为720、791开关并列运行时一次等值电路图。
  
  由上述等值电路图,我们可知各电流计算如下:
  
  
  实际等效下,认为R1(720)回路电阻相等于R2(791)回路电阻,即R1等于R2,同时R3、R4约等于R1与R2,那么I1约等于(1/4)I;I2约等于(3/4)I。故旁代后720开关A、B相电流约为旁代前的线路负荷电流的四分之一,符合电流分配定律,而720的C相电流显示为“零”,可能是由于7916刀闸接触电阻R3较大,造成I1(720开关C相)可能接近0A。
  3处理措施与结果
  基于上述分析,我们初步找到了问题的所在,结合9月20日线路与旁母检修,我们认真检测了7916刀闸及其它接触电阻。经检查测试,发现确实存在异常,翔阜7916刀闸C相的接触电阻达到了22000微欧,这个数值对于110kV的一次回路来说,是一个很大的数值,是造成电流分配不平衡的主要原因,计算如下,R1取200μΩ,R2取200μΩ,R3取22000μΩ,R4取190μΩ:
  
  二次电流较小,接近于“零”,故后台监控电流一次值显示为“0”。
  经过检修人员的检查确认后,由于刀闸长期暴露在空气中,加之长时间没有操作,造成导电部分接触不良,最后对7916刀闸导电接触部分做了更换,然后恢复转供时,问题已经解决,一切正常。
  4结语
  旁路转供是供电部门一次系统接线方式调整的经常需要,作为生产人员,在遇到上述负荷不平衡问题的时候要正确认识问题产生的原因,准确处理情况,并举一反三,以确保电力系统的供电可靠性和安全稳定运行。
  
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