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变压器中性点接地隔离开关的维护与管理?

来源:陕西长开电气有限公司

发布时间:2017-05-27 15:59



电力系统的接地方式是指主变压器中性点的接地方式。目前电力系统中性点主要有4种接地方式:中性点直接接地;中性点经消弧线圈接地;中性点不接地;中性点经电阻接地。
    110 kV及以上电网采用中性点直接接地方式,即将中性点直接接人大地。该系统运行中若发生一相接地时,通过变压器接地点构成短路通路,就形成单相短路,其接地电流大,故也称为大电流接地系统。
    运行经验表明,中性点直接接地系统中,大部分故障为接地故障(包括单相接地和两相接地),因此接地保护在大电流接地系统中具有重要意义。220 kV变电站中,主变压器能否安全稳定运行,中性点接地方式和中性点接地隔离开关的运行对其影响较大。然而,相对于主变压器、断路器、母线等主要设备而言,变压器的中性点接地隔离开关的运维检修,并没有引起足够重视。查阅关于变电设备运行检修方面的技术标准、规程和资料,有关主变压器中性点接地隔离开关的内容也相对比较缺乏。
    下面以现场一个异常事故分析主变压器中性点隔离开关的运行维护和检修试验的重要性。
    某220 kV变电站故障前运行方式:1)220 kV系统运行方式,正常3/2接线。.110 kV系统运行方式,采用110母联断路器联络运行方式。1号主变压器中压侧运行在110 kV东母、2号主变压器中压侧运行在西母。③中性点运行方式,1号主变压器中性点接地,投人中性点接地零序保护,2号主变压器中性点不接地,投人中性点不接地零序保护。
    1 故障征象
    (1)后台主要信号。变电站后台机报文:110 kV西母某线路零序过流II段动作、距离II段动作、重合闸动作,重合闸动作不成功,该线路断路器跳闸,其余均为冲击信号。
    (2)保护装置灯光信号。线路保护为RCS-941保护装置,110 kV西母某跳闸线路保护装置显示与后台一致,打印事故报告显示零序过流II段动作、距离II段动作、重合闸动作,故障测距为3.7 km。故障相别L1相,故障相电流61.2 A,故障零序电流61.03 A。
    (3)一次设备征象。现场检查该变电站110 kV西母某110 kV线路断路器跳闸,站内1号主变压器111中地附近草坪燃烧,检查设备发现111中地接地隔离开关、111放电间隙、111中性点电流互感器均有不同程度烧损(毁),地上掉落有111中地与地网的软连接铜线。其余一次、二次设备无异常。
    2 检查处理步骤
    (1)用灭火器快速灭火,并对1号主变压器中性点接地隔离开关检查,拉开该中性点接地隔离开关。
    (2)此时站内110 kV系统已经失去中性点,立即将该站两台主变压器的110 kV侧中性点接地隔离开关运行方式及中性点保护进行切换。
    (3)汇报上级相关部门。
    3 原因分析
    (1)该110 kV线路故障时,因为110 kV侧中性点接地隔离开关动静触头接触不良、接地电阻过大,线路故障时,较大的零序故障电流通过接地隔离开关时压降增大,动静触头间产生电弧,弧光形成的火球溅落至地面致使草坪起火。中性点软连接铜线处因为故障电流瞬时超过111中地软连接载流能力,导致烧毁。
    (2)故障电流之后通过放电间隙放电,使放电间隙与111中性点电流互感器烧毁。
    (3)该220 kV变电站1992年投运,设备老化相对比较严重,2010年1号、2号主变压器更换后,两台主变压器中性点接地隔离开关由于各种原因未进行更换。2012年12月,运维人员巡视设备时发现两台主变压器中性点软连接铜线处均有放电痕迹,当即汇报运维工区及检修部门,并启动缺陷流程,次年相关部门引起重视已列入检修计划但未及时更换。
    4 故障总结
      变压器中性点接地隔离开关接触不良,中性点产生的不平衡电压就会施加在接地隔离开关动静触头接触处这个“不良导体”的两端,即使是较小的不平衡电流也可能导致这里发热,使动静触头接触处缓慢地氧化。氧化的结果又使接触更不可靠,形成恶性循环,甚至可能在动静触头间形成极小的电弧。如果110 kV系统没有发生接地故障,这个不平衡电流不会对主变压器运行和接地隔离开关造成多大影响,但长期这样下去势必会使接地隔离开关的运行状况发展成一个设备隐患。可怕的是,当系统出现接地故障时,会产生巨大的零序故障电流,零序电流通过接地的主变压器中性点流人大地。故障点距中性点接地的主变压器越近,则流过其中性点的零序电流就越大,线路故障时的零序电流通过这个接触不良的中性点接地隔离开关,就会出现上述类似的故障。

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