发电厂(变电站)母线PT异常处理停电方式优化方案分析.doc

1、发电厂(变电站)母线 PT 异常处理停电方式优化方案分析【摘要】对变电站 35KV(10KV、6KV)母线 PT 异常原因、处理方式进行分析，探讨了采用 PT 直接停电，将出线异常的 PT 二次侧负荷由正常PT 并列供电后再将异常 PT 停电，以及将受 PT 停电影响的备自投、主变复合电压闭锁过流保护部分或全部退出运行后在将出线异常的 PT 停电这3 种停电方式对电网、设备、运行操作等方面产生的影响和存在的风险。 【关键词】变电站、电压互感器、异常处理、停电方式 中图分类号： TM451 文献标识码： A 变电站 35KV(10KV、6KV)母线 PT 由于接地、谐振等原因，可能出线高压熔断器

2、熔断、低压侧空气开关跳闸、低压侧熔断器熔断、PT 装置及一、二次回路异常等问题。处理高压熔断器熔断、PT 装置及一、二次回路异常，均需要将 PT 停电。对于 PT 停电，目前一般采用以下 3 种方式：（1）PT 直接停电（以下称为方式 1） （2）先将出线异常的 PT 二次侧负荷由正常 PT 并列供电后，再将异常 PT 停电（以下简称方式 2） （3）将受 PT 停电影响的主变复合电压闭锁过流保护部分或全部退出运行后，再将出线异常的 PT 停电（以下简称方式 3） 下面从停电风险，操作量及对电网、发电机、保护、自动装置的影响、耗时情况等对以上 3 种处理 PT 异常的停电方式进行对不分析，找出

3、最优处理方案。 1 不同停电方式的对比分析 1.1 方式 1 1.1.1 优点 操作最简单、操作量最小、操作时间最短 1.1.2 缺点 PT 直接停电，可能造成备自投和主变复合电压闭锁过流保护误动作，恢复方式所需时间较长。 1.1.3 影响分析 （1）对备自投的影响。由于电压和电流为备自投的启动量和闭锁量，备自投的电压量取自变电站对应电压等级母线 PT。当母线三相电压消失时，备自投启动，但由于有电流量闭锁，备自投不会动作。若此时 PT 所在母线电流过小，或系统扰动导致短时间母线电流降低，达到备自投电流闭锁开放条件时，备自投就会动作，将对应母线负荷倒由另一段母线供电。如果母线三相电压消失期间，因

4、母线电流过小造成备自投动作，将对应母线符合倒由另一段母线供电时，不影响对正常的供电。此时的影响很小；如果母线三相电压消失期间，因系统发生扰动，短时间母线电流降低，造成备自投动作，将对应母线负荷倒由令一段供电时，虽不影响正常的供电，但可能造成运行主变过负荷，甚至导致主变跳闸，对发电机及正常厂用电的影响就比较大。 （2）对主变复合电压闭锁过流保护的影响。电压和电流也是主变复合电压闭锁过流保护的闭锁量和启动量。当母线任意一相电压消失，主变高压侧以及对应的低压侧的复合电压闭锁过流保护将失去闭锁，由于复合电压闭锁过流保护的启动电流按照躲过 1.41.5 倍最大负荷电流进行整定，达不到启动电流，复合电压闭

5、锁电流保护不会动作，此时若母线故障，保护能正确动作，及时切除故障。同理，如果母线没有故障，但由于系统扰动等原因，造成短时间母线电流突然增加，达到主变复合电压闭锁过流保护的动作电流时，主变复合电压闭锁过流保护动作，同时闭锁备自投，将造成 PT 停电对应母线失压。 1.2 方式 2 1.2.1 优点 PT 二次负荷由正常 PT 供电后，在处理 PT 异常期间，不影响备自投及主变复合电压闭锁过流保护的正常运行。 1.2.2 缺点 （1）操作时间长，操作量大，操作复杂，操作风险高，运行风险高 （2）在 PT 一次、二次侧并列长时间的操作过程中，电网处于非正常运行方式，保护不能配合，运行风险高。 （3）

6、在 PT 一次、二次侧并列前，如果 PT 异常导致母线电压异常，由于异常 PT 的二次负荷并没有转移，仍然存在备自投和主变复合电压闭锁过流保护误动作的可能。 1.2.3 影响分析 （1）操作风险。PT 二次侧并列前需先将一次侧并列。需将分断运行的变电站 35KV(10KV、6KV)母线并列，就需要先调整上级电源进行并列或合环，然后在进行母线并列，继而才能进行 PT 二次并列。这样就导致操作时间长。操作量大。操作复杂，操作风险高。 （2）设备风险。在 PT 一次、二次侧并列长时间的操作过程中，电网处于非正常方式运行，保护不能配合，电网的运行风险高。在此期间，如果 PT 异常导致母线电压异常，由于

7、异常 PT 的二次负荷并没有转移，因此仍然存在 PT 直接停电的风险，即可能造成备自投和主变复合电压闭锁过流保护误动作。由于调整运行方式操作需要的时间比 PT 直接停电长得多，相对 PT 直接停电，这种方式，电网风险也大的多。 1.3 方式 3 方式 3 可细分为 3（1） ，3（2） ，3（3） ，3（4） ，3（5）5 种，它们有一共同优点，就是操作简单，操作量较小，但各自有各自的缺点，对系统的影响也不一样，下面分别进行探讨。 1.3.1 方式 3（1） 此方式是将受 PT 停电影响的备自投退出运行后，在将异常 PT 直接停电。其缺点是失去备自投，如果主变、进行电源发生跳闸，将造成主变供电

8、的母线失压。 1.3.2 方式 3（2） （1）此方式是仅将主变对应于 PT 发生异常的低压侧复合电压闭锁过流保护的电压量取自变电站各电压等级母线 PT，仅将发生 异常的 PT对应的主变低压侧复合电压闭锁过流保护退出运行，主变对应与失去了近后备保护，当母线或主变低压侧发生故障后时，只能靠主变高后备保护切除故障，动作时间较长，对主变、母线设备的安全运行有一定的影响。 （2）由于受 PT 异常影响的主变高压侧复合电压闭锁过流保护没有退出，当系统扰动导致主变或母线电流突然增加，达到保护的启动电流徝时，主变高压侧复合电压闭锁过流保护仍然能误动作，出口跳开主变各侧断路器，造成该主变供电的高压侧及低压侧失

9、压，导致停电范围扩大。 1.3.3 方式 3（3） 此方式是将受 PT 异常影响的主变高压侧和低压侧复合电压闭锁过流保护均退出运行，再将异常 PT 直接停电。缺点是主变及母线失去了后备保护，当发生故障时，可能导致设备损坏。由于主变复合电压闭锁过流保护为主变及母线的后备保护，如果 PT 停电前将主变高压侧及低压侧复合电压闭锁过流保护退出运行，将造成主变及母线无后备保护。若在处理 PT 异常期间，主变或母线发生故障，只能由上级电源线路的后备 III段保护经较长延时出口跳闸，可能导致主变损坏。但由于备自投未退出运行，如果不是母线故障，备自投动作成功，能够保证母线的正常供电。1.3.4 方式 3（4）

10、 此方式是将受 PT 异常影响的备自投、主变低压侧复合电压闭锁过流保护均退出运行，再将异常 PT 直接停电，其缺点有两点： （1）主变及母线失去后备保护，当母线或主变低压侧发生故障时，只能靠主变高压侧复合电压闭锁过流保护切除故障，动作时间较长，对主变、母线设备的安全运行有一定的影响。 （2）失去备自投，如果主变发生跳闸，将造成主变供电的母线失压。1.3.5 方式 3（5） 此方式是将受 PT 影响的备自投、主变高压侧和低压侧复合电压闭锁过流保护均退出运行，在将异常 PT 直接停电，其缺点有两点。 （1）失去备自投，如果主变发生跳闸，将造成主变供电的母线失压 （2）主变及母线失去后备保护，当发生

11、故障时，可能导致设备损坏。2 不同处理方式耗时举例 以新源热电有限公司 6KVII 段母线 PT 发生高压熔断器熔断需要更换为例，分析采用不同停电方式处理的耗时情况。 2.1 方式 1 总耗时 35min，包括 PT 停电耗时 10min，更换 PT 高压熔断器耗时 15min，以及 PT 送电耗时 10min。 2.2 方式 2 总耗时 1h25min，包括 PT 停电前发电厂调正运行方式操作耗时30min,PT 停电、更换高压熔断器耗时 25min，以及 PT 送电、发电厂恢复正常供电方式耗时 30min。 2.3 方式 3 总耗时 55min，包括主变复合电压闭锁过流保护退出、投入运行耗

12、时各 5min,6KV 备自投退出、投入运行耗时各 5min,PT 停电耗时 10min，更换 PT 高压熔断器耗时 15min,以及 PT 送电耗时 10min. 3 不同停电方式的综合分析 综合 PT 发生异常时采用不同停电处理方式的优缺点、影响、分险及操作耗时情况，可以得出以下结论。 （1）PT 异常中，高压熔断器熔断的情况最为普遍。处理此类异常时，采用 PT 直接停电进行处理的分险较小，操作最简单，耗时最短。 （2）PT 三相高压熔断器熔断后，由于所在母线电流过小，不能有效闭锁备自投动作的发电厂变电站，采用直接停电处理方式，容易造成备自投动作，恢复 PT 及发电机组正常供电方式时，耗时

13、较长。此类变电站的 PT 若发生单相或两项高压熔断器熔断，采取先将相应电压等级备自投退出运行后，再将异常 PT 直接停电的方式处理较为合理。 （3）由于 PT 装置故障活二次回路引起的 PT 异常情况发生几率较小，而一旦发生，短时间内不能处理完毕。对于此类异常，将出线异常的 PT二次侧负荷并列由正常 PT 供电后，在将异常 PT 停电处理的方式最好。 （4）除（2）中所述的情况外，建议不要采用将受 PT 停电影响的备自投、主变复合电压闭锁过流保护退出运行后，在停异常 PT 的处理方式。因为如果仅退出备自投或主变保护的一部分，不但不能避免备自投或主变保护因 PT 异常造成的误动，不但不能避免备自

14、投或主变保护因 PT 异常而造成的误动，而且可能扩大影响范围；如果将备自投和相关主变保护全部退出运行，那么将导致母线和主变失去后备保护，可能造成主变、母线等主设备损坏，设备风险极大。 4、PT 异常时停电的优化方式 （1）PT 三相高压熔断器熔断后，PT 所在母线电流小于备自投闭锁电流的发电厂或变电站，处理 PT 单相或两项高压熔断器熔断，采取先将相应电压等级备自投退出运行后，再将异常 PT 直接停电的方式。 （2）除上述情况外，处理 PT 高压熔断器熔断，采用将 PT 直接停电的方式。 （3）处理 PT 装置故障或二次回路引起的 PT 异常，采用将出线异常的 PT 二次侧负荷并列由正常 PT

15、 供电后，在停异常 PT 的处理方式。 5、实时情况及效果 截至 2012 年，新源电厂已按照以上方式处理 PT 异常 10 多起，与原来的处理方式相比，缩短 PT 停电时间一半以上，降低电网因 PT 异常导致的运行分险，同事运行人员操作量大幅度下降，有效提高了工作效率。作者简介：1.陈 敏，女，1982 年出生，2005 年毕业于淮北煤炭师范学院电子信息科学与技术专业，职称：工程师；就职于安徽恒源煤电股份有限公司恒源煤矿新源电厂，从事电气、机械等相关技术工作。 2樊建峰，男，1983 年出生，2006 年毕业，就职于安徽恒源煤电股份有限公司恒源煤矿经营管理部，从事采煤、计算机通信工程等相关技术工作。