35kV變電站主變雷擊故障分析

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1、2013年第4期上海電力35kV變電站主變雷擊故障分析張金榮，陸忠心(上海市電力公司長(zhǎng)興供電公司，上海201913)摘要：本文就2012年7月14日上海市電力公司長(zhǎng)興供電公司所屬35kV紅星變電站發(fā)生中性點(diǎn)接線(xiàn)樁頭與A相發(fā)生空氣間隙擊穿故障。造成差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作，高低壓開(kāi)關(guān)跳閘，10kV母線(xiàn)失電的事故，進(jìn)行了故障原因探討和分析，指出該類(lèi)事故由雷電侵入波致使中性點(diǎn)電位升高所致。并結(jié)合行業(yè)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)以及其它省市電力公司的相關(guān)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，提出了相應(yīng)的反措：加裝中．眭點(diǎn)避雷器來(lái)抑制雷電侵入波致使咿眭點(diǎn)電位的升高，從而避免此類(lèi)事故的重復(fù)發(fā)生。關(guān)鍵字：35kV主變；雷電侵入波；中性點(diǎn)；間隙擊穿；

2、避雷器中圖分類(lèi)號(hào)：TM863；TM63文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B案迅速處理，通過(guò)10kV聯(lián)絡(luò)線(xiàn)倒送紅星站10kV0引言母線(xiàn)，恢復(fù)對(duì)停電線(xiàn)路的送電，此次故障導(dǎo)致橫沙北部地區(qū)停電33min，損失電量約600kW·h。上海市電力公司長(zhǎng)興供電公司所屬35kV紅35kV紅星站位于長(zhǎng)興橫沙島，故障當(dāng)天為星站主變?cè)?012年7月14日分別發(fā)生了中性雷雨天氣，綜合考慮放電痕跡(如圖2)，可大致判點(diǎn)接線(xiàn)樁頭與A相接線(xiàn)排放電擊穿空氣間隙故斷為雷電過(guò)電壓侵入主變所致。但35kV新紅障，造成差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作，高低壓開(kāi)關(guān)跳閘，10kV315線(xiàn)路未跳閘，紅星站新紅315進(jìn)線(xiàn)端避雷器母線(xiàn)失電的事故。此前在2005年7月28

3、日和無(wú)計(jì)數(shù)器無(wú)法判斷有無(wú)動(dòng)作(圖3fa))，紅星站2011年8月17日，35kV紅星站主變也發(fā)生了類(lèi)35kV母線(xiàn)避雷器未動(dòng)作(圖3(b))，10kV母線(xiàn)避似故障。因此為了查明事故原因，非常有必要對(duì)雷器計(jì)數(shù)器未動(dòng)作，5條10kV線(xiàn)路也未跳閘。此2012年7月14日發(fā)生的事故原因進(jìn)行探討和分外，紅星站接地、紅星站進(jìn)線(xiàn)端避雷器和35kV母析，并提出相應(yīng)的建議和反措。線(xiàn)避雷器試驗(yàn)報(bào)告均合格。1事故過(guò)程2012年7月14日15：49，長(zhǎng)興供電公司35kV紅星站(一次接線(xiàn)見(jiàn)圖1)主變差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作，高低壓開(kāi)關(guān)跳閘，10kV母線(xiàn)失電，事故前負(fù)荷1200kW。16：22隔離主變后，紅1新民(10

4、kV聯(lián)絡(luò)線(xiàn))從熱備用改為運(yùn)行(開(kāi)關(guān)改為非自動(dòng))，通過(guò)新民站新1紅星送紅星站10kV母線(xiàn)。21：34紅星站主變經(jīng)直流電阻、直流耐壓、變壓器絕緣等試驗(yàn)良好，主變投入運(yùn)行，恢復(fù)正常運(yùn)行方式。由于35kV紅星站為單母線(xiàn)單主變接線(xiàn)方式，故障造成紅星站10kV母線(xiàn)失電。長(zhǎng)興供電公司調(diào)控中心和運(yùn)維中心按照事先制訂的事故預(yù)圖1紅星站一次接線(xiàn)圖(10kV出線(xiàn)未畫(huà)圖)-251—2013年第4期上海電力fI>3．5kA)一90％，因此幾乎35kV輸電線(xiàn)路導(dǎo)線(xiàn)見(jiàn)的，如果線(xiàn)路避雷器安裝時(shí)間長(zhǎng)久，無(wú)間隙避只要被雷直擊，就會(huì)發(fā)生線(xiàn)路跳閘(雷擊點(diǎn)附近雷器除長(zhǎng)期承受工頻電壓外，會(huì)頻繁遭受雷電過(guò)桿塔裝有線(xiàn)路避雷器

5、除外，按波頭1S算，避雷電壓沖擊，可能已產(chǎn)生老化和熱穩(wěn)定問(wèn)題，受雷器能保護(hù)前后相連150m的桿塔)。電回?fù)?相當(dāng)于短時(shí)間內(nèi)的再次雷擊)時(shí)閥片的2)反擊雷伏安特性可能發(fā)生變化，造成限壓性能降低，導(dǎo)按照DL／T620—1997((交流電氣裝置的過(guò)電壓致主變受高幅值雷電波侵入。保護(hù)和絕緣配合》規(guī)程中“雷電過(guò)電壓計(jì)算的一些參數(shù)和方法”，雷擊塔頂時(shí)的耐雷水平I由式3故障原因分析(2)查得：U50％(2)3．1“兩道防線(xiàn)”后的雷電侵入波幅值估算fR+『l2．6)+JIl√2．6](1一、一雷電侵入波“第1道防線(xiàn)”為：新紅315紅星式中：一絕緣子正極性50％沖擊閃絡(luò)電站站外進(jìn)線(xiàn)避雷器：ABC

6、三相均為HAD一43，額壓，kV：定電壓43kV，5kA沖擊電流放電殘壓為134kV，／3雷擊桿塔時(shí)的分流系數(shù)，單避雷線(xiàn)取直流lmA下的直流參考電壓UlmA約為0．9；74kV，75％UlmA下的泄漏電流為47A。R一桿塔沖擊接地電阻，Q上海地區(qū)小于5雷電侵入波“第2道防線(xiàn)”為：紅星站35kV歐姆)；母線(xiàn)避雷器：ABC三相均為HY5WZ2—51／134，額一桿塔電感，H；定電壓5lkV，5kA沖擊電流放電殘壓為134kV，JI】『__導(dǎo)線(xiàn)平均高度，1TI；直流1mA下的直流參考電壓UlmA約為K_導(dǎo)線(xiàn)和避雷線(xiàn)問(wèn)的耦合系數(shù)。77．5kV，75％UlmA下的泄漏電流為107A。經(jīng)計(jì)

7、算，一20kA，根據(jù)圖6曲線(xiàn)，超過(guò)20kA由標(biāo)準(zhǔn)GB一11032—2000~交流無(wú)間隙金屬氧幅值的概率為28％?；锉芾灼鳌稩中曲線(xiàn)(圖7所示)，可得：由于“第3)感應(yīng)雷2道防線(xiàn)”35kV母線(xiàn)避雷器計(jì)數(shù)器未動(dòng)作，侵入距架空線(xiàn)路S~>65m處，雷云對(duì)地放電時(shí)，線(xiàn)母線(xiàn)的雷電波幅值不會(huì)大于90kV。路上產(chǎn)生的感應(yīng)過(guò)電壓最大值可按式(3)計(jì)算【1：Ui25·IMs(3)式中：卜雷電流幅值(一般不超過(guò)100)，kA；j1導(dǎo)線(xiàn)平均高度，In；s__落雷點(diǎn)與線(xiàn)路的距離，m。由上式，雷擊點(diǎn)距輸電線(xiàn)路的距離5