一起特高压串联补偿装置旁路的分析及处理_陈习文.pdf
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1、/一起特高压串联补偿装置旁路的分析及处理陈习文张潇郑果董鹏飞王相锋郭傲 冯小轩朱恩泽(.国网冀北超高压分公司.国网管网集团北方管道有限责任公司)摘要:特高压应用于大功率远距离输电。特高压输电线路较长,在线路中段通常接入串联补偿装置(以下简称串补)以达到降低线路总等效阻抗、增加输送功率的目的。随着特高压串补的大量投运,串补旁路时有发生。本文即以某一起特高压串补旁路故障为背景,详细介绍了故障发生和处置过程,分析了故障原因。逐支测量串补电容器电容量,找到了故障电容器,通过计算确定该电容器电容量的增加导致桥臂不平衡电流超过保护动作定值,引发保护装置动作、串补旁路。随后现场对故障电容器进行了解体检查,发
2、现电容器内有电容单元击穿,验证了电容器电容量为何增加 ,形成了“现象 分析 验证”的闭环。最后本文针对“电容器电容单元在没有明显过电压下发生击穿和电容单元熔丝未起到保护作用”这一疑问提出了三点建议。关键词:串补装置;旁路故障;电容器;电容量 引言某特高压串补站发生一起因单只电容器电容量变化导致串补旁路故障,该电容器并未完全损坏,仅其内部某一串联段击穿,导致电容量超标,破坏桥臂电压平衡产生超过保护定值的不平衡电流,引发旁路。概况如下:某 特高压变电站线路送出安稳系统主站 、套保护突发启动,后收对端换切机容量 .,选切风电容量 。后,该线路中间串补站发“平台 串补控制保护系统 、的 相电容器桥 低
3、值保护启动,电流不平衡告警”信号。后,相电容器桥 低值保护动作,串补旁路开关三相合位、串补 旁路。现场检查处理情况在线路旁路后,收集故障信息,汇总分析如下:)线路串补平台在发出电流不平衡告警后,延时 保护动作(该延时时长为保护逻辑设定,无问题),串补平台将被旁路。)现场检查一、二次设备,重点检查串补平台下方有无油迹,未发现异常。)检查故障录波情况。将线路平台 的电容器组桥 出现明显不平衡电流定义为 刻,后保护装置感受到不平衡电流,不平衡度(不平衡电流 电容器电流)由故障前 .增至 .:不平衡度低值保护告警定值为 .,不平衡度 .高于告警定值,因此延时 后不平衡低值保护启动,延时 不平衡低值保护
4、告警。不平衡度低值保护动作定值为 .,不平衡度 .同样高于动作定值,因此在延时 不平衡低值保护动作,合旁路开关。分析故障波形,动作时序图如图 所示。图 保护动作时序轴)串补旁路后,将串补转检修后,通过故障录波图信息得知,故障相为 相 平台,因此重点对串补平台 上 组电容器(每组 只,共 只)逐只进行外观检查和测量电容量,并对不平衡电流测量电流互感器()开展检查,目的是排除 故障导致出现不平衡电流而误动作。)逐只测量电容器电容量过程中,发现 相串补平台上 号电容器电容量超标(桥电容组塔 面 层第 只,位置见图 箭头标识),铭牌电容量为 .,实测电容量为 .,现场将该电容器两端引线拆除后复测仍为
5、.,远超规程要求的 ,串补平台 上其他电容器电容量均正常。)不平衡电流测量 检查过程中,发现 相串补平台 上 的 绕组直阻超标,该绕组直阻交接值 ,实测值 (无异常的 绕组直电气技术与经济 技术与应用 /阻 ,的 绕组直阻 .),远超规程要求的“无明显差异”(常规认为 ),串补平台 上其他不平衡电流 均正常。异常电容器位置如图 所示。图 异常电容器位置示意图)对故障电容器和 进行更换。检修人员在站内库房找到相应备件,对备件开展交接试验,无问题后现场对故障电容器和 进行更换,串补送电后一切正常。原因分析)结合设备检查和故障录波分析,判断本次特高压线路串补旁路原因为区外故障后潮流转移至该线路,相线
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