500kV变电站事故及异常处理探讨
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引 言
500 kV斗山变电站于1988年11月建成投运。现有500 kV超高压线路5回，220 kV线路10回。主变容量1 000 MVA。截止1999年底，共发生500 kV线路故障27次，开关跳闸40台次；220 kV线路故障8次，开关跳闸12台次；系统或设备异常及其它原因造成非故障跳闸11台次；发现或发生严重设备异常和重大设备缺陷24次。其发生概率之高，数量之大远出乎大多数人的意料，与220 kV变电站相比更有发生率高、故障形态复杂、处理难度大等显著特点。
因此，对大量事故及异常处理的实例进行研究、概括和总结，探索具有普遍意义的、规律性的东西，对于不断提高变电站运行人员事故及异常处理的能力和水平，提高变电站乃至电网的安全运行水平具有重要和现实的意义。
2 复杂故障形态的分析和判断
现代化大电网的运行特点对事故及异常处理的快速性、准确性有着日益提高的要求，需要变电站运行人员在事故处理过程中及时地向电网调度中心提供准确可靠的故障情报和其它相关信息，以便调度人员正确决策和指挥。建站初期大多从220 kV变电站过来的值班员往往习惯于靠中央信号及保护掉牌信号对故障作出判断，而传统的光字信号和掉牌信号只能反映继电保护及自动装置动作的最终结果，难以反映其动作过程，面对500 kV系统故障的复杂性，某些情况下难以作出准确全面的分析和判断，有时甚至会造成误判断而影响电网调度人员的决策和指挥。 1989年1月6日23:28，我站500 kV江斗线5051、5052开关跳闸，重合闸不成功，光字信号及掉牌单元反映为第一、第二套高频距离及后备距离同时动作，A相、B相启动。值班人员据此判断为相间故障，但重合闸动作的信号却令值班员颇感疑惑，判为重合闸误动又觉依据不足。后对故障录波器的打印信息进行判读发现：江斗线先是发生A相接地故障，保护A相启动，55 ms后5051、5052开关跳闸，800 ms后5051开关A相重合，重合后140 ms又发生B相故障，保护B相启动。此时由于重合闸动作后尚未返回便三相跳闸，实际上是间隔时间很短的两次不同相单相故障。
由此可见，故障录波图及SCADA系统的事件记录的判读，对于事故处理过程中的分析判断是极其重要的。结合光字和保护掉牌信号，能立体地反映一个故障的发展过程和保护的动作行为与结果，从而使现场值班人员能准确判断故障的性质与形态。因此，训练、提高运行人员判读故障录波图及SCADA系统的事件记录的能力，是500 kV变电站培训工作的重要一环。
3 特殊结线下的故障判别
500 kV变电站一般都装有多组低压电抗器，用于无功补偿和系统调压。为满足电抗器频繁投切的运行要求，通常采用图1所示结线方式，即开关装于电抗器的中心点一侧，使其仅用于切合负荷电流而不参与故障电流的开断。这种结线方式在以往的220 kV及以下变电站是极其罕见的，运行中如发生单相接地故障时会因接地部位的不同而出现不同的现象和反映，有时甚至令运行人员一下子反应不过来而束手无策。
1990年7月17日15:22，2号主变复役，在合上3520开关向低抗充电时发现低抗回路有接地现象。中心点偏移保护动作，电压表指示为典型的不接地系统单相接地现象，即一相为零，两相升高，值班人员现场巡查未发现接地点。经投入低抗再逐一拉开，在拉合低抗开关过程中观察接地信号与现象的变化来寻找故障点。当投至2号低抗时发现接地现象消失，再将2号低抗322开关拉开，接地现象重又出现。后经站里技术人员分析，确定2号低抗322开关低抗一侧内部有接地故障，并由随后的检修中得以证实。
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图1 500kV变电站低压电抗器结线方式
低抗开关分开情况下，低抗无负荷电流流过，电抗器相当于一段导线，其末端电压、首端电压和电抗器母线电压相等。此时如M点接地则破坏了三相的平衡关系反映为单相接地。若低抗开关合上则低抗有负荷电流流过，其工作电压反映为低抗上的压降。低抗末端电压即为中心点电压。此时如M点接地则等效于强迫电抗器中心点接地，其三相的平衡关系未遭破坏，使接地检测装置难以反映。
由此可见，熟悉和了解各种特殊结线下的故障形态和症状是提高运行人员事故应对能力的重要方面。
4 500kV电容式电压互感器故障诊断
500 kV电容式电压互感器(简称C.V.T)，是刚开始应用的高新技术产品，运行经验十分匮乏。运行人员对其运行特点、异常形态、故障特性及处理等问题的认识几乎是一个空白。十多年来，华东电网曾发生过多次C.V.T故障，给系统运行带来一定影响，同时也使运行值班人员积累了丰富的运行经验。
1999年2月13日0:00左右，值班人员发现500 kVⅠ、Ⅱ段母线电压指示值出现差异，分别为511、516 kV。后来这种差异已扩大至512 kV和531 kV，值班人员对该C.V.T进行了外观检查，未发现问题。为排除测量装置误指示，用万用表对500 kVⅡ段母线C.V.T次级输出电压进行测量并与500 kV线路C.V.T二次电压进行比较，确认500 kVⅡ段母线C.V.T二次电压异常升高。根据测试结果判定500 kVⅡ[1] [2] 下一页
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