变电站故障分析与处理ppt课件

电力工程系电力工程系 张建军张建军 变电站事故与异常的分析处理电力工程系张建军1一、电力系统的异常和事故一、电力系统的异常和事故 异常：电气设备正常工作遭到破坏，但异常：电气设备正常工作遭到破坏，但没有发生事故没有发生事故 事故：系统或其中一部分的正常工作遭事故：系统或其中一部分的正常工作遭到破坏，并造成对用户少送电或电能质量不到破坏，并造成对用户少送电或电能质量不能允许的地步，甚至造成人身伤亡或电气设能允许的地步，甚至造成人身伤亡或电气设备遭到损坏备遭到损坏一、电力系统的异常和事故异常：电气设备正常工作21、作用、作用2、基本构成、基本构成二、继电保护与自动装置二、继电保护与自动装置自动迅速有选择性的将故障元件从系统中切除自动迅速有选择性的将故障元件从系统中切除反映电气元件不正常运行状态，发信号或减负荷反映电气元件不正常运行状态，发信号或减负荷测量部分测量部分逻辑部分逻辑部分执行部分执行部分输入输入信号信号整定值整定值输出输出信号信号1、作用2、基本构成二、继电保护与自动装置自动迅速有选择性的3站内一次设备站内一次设备（母线、主变、电容器）（母线、主变、电容器）站内二次设备站内二次设备（控制回路、保护回路）（控制回路、保护回路）线路故障线路故障三、变电站典型故障三、变电站典型故障站内一次设备（母线、主变、电容器）三、变电站典型故障4四、变电站异常与事故处理的一般原则四、变电站异常与事故处理的一般原则 1、变电站设备发生异常或事故时，当值人员应迅速、变电站设备发生异常或事故时，当值人员应迅速、准确、如实地将有关事故情况报告调度值班员准确、如实地将有关事故情况报告调度值班员 2、处理事故时，相关值班人员应坚守在主控室，随时处理事故时，相关值班人员应坚守在主控室，随时听候调度的命令听候调度的命令 3、事故处理过程中，当值值班人员在接受调度命令和事故处理过程中，当值值班人员在接受调度命令和联系事宜均需严格执行下令、复诵和汇报制度，必须使用调联系事宜均需严格执行下令、复诵和汇报制度，必须使用调度下达的统一调度术语和操作术语，汇报内容应简明扼要度下达的统一调度术语和操作术语，汇报内容应简明扼要 4、为防止在处理事故时事故扩大，一些操作值班人员为防止在处理事故时事故扩大，一些操作值班人员可不待调度命令立即自行处理，但事后应迅速报告调度可不待调度命令立即自行处理，但事后应迅速报告调度 5、如果值班调度员的命令直接威胁人身或设备的安全，如果值班调度员的命令直接威胁人身或设备的安全，则无论在任何情况下均不得执行则无论在任何情况下均不得执行 6、交接班时发生事故，仍由交班者负责处理，接班者交接班时发生事故，仍由交班者负责处理，接班者协助进行处理，待告一段落或处理结束后才允许交接班协助进行处理，待告一段落或处理结束后才允许交接班 四、变电站异常与事故处理的一般原则1、变电站设5变变电电站站事事故故处处理理程程序序事故发生事故发生值班长简要汇报调度值班长简要汇报调度值班员记录故障信值班员记录故障信号，汇报值班长号，汇报值班长值班长复归音响信值班长复归音响信号，指派合格值班号，指派合格值班员记录故障现象员记录故障现象主副职各一名详细检主副职各一名详细检查现场一二次设备，查现场一二次设备，核对无误，复归信号。核对无误，复归信号。汇报值班长汇报值班长值班长根据检查情况，值班长根据检查情况，综合分析故障性质，并综合分析故障性质，并就处理方案给出初步建就处理方案给出初步建议，汇报调度议，汇报调度在调度指挥下处理事故在调度指挥下处理事故处理事故告一段落，向处理事故告一段落，向调度及工区领导汇报事调度及工区领导汇报事故处理详细情况故处理详细情况变电站事故处理程序事故发生值班长简要汇报调度值班员记录故障信6变电站事故处理程序注意事项变电站事故处理程序注意事项当事故情况比较严重、出现光字信号较多时，为避免当事故情况比较严重、出现光字信号较多时，为避免耽误调度对事故的处理时间，值班长应先向调度对事故耽误调度对事故的处理时间，值班长应先向调度对事故性质做简要汇报，告知开关跳闸、重合、保护动作等情性质做简要汇报，告知开关跳闸、重合、保护动作等情况，不要因为记录光字信号而耽误了汇报调度况，不要因为记录光字信号而耽误了汇报调度事故处理过程中应及时记录调度命令、工区领导指示事故处理过程中应及时记录调度命令、工区领导指示事故处理过程要及时与调度，工区领导交换意见，听事故处理过程要及时与调度，工区领导交换意见，听取对事故处理的指导意见取对事故处理的指导意见变电站事故处理程序注意事项当事故情况比较严重、出现光字信号较7实训内容小电流接地系统单相接地故障分析小电流接地系统单相接地故障分析线路故障分析线路故障分析母线故障分析母线故障分析主变故障分析主变故障分析10kV10kV、35kV35kV线路相间短路线路相间短路110kV110kV线路接地、相间短路故障线路接地、相间短路故障220kV220kV线路接地、相间短路故障线路接地、相间短路故障10kV10kV、35kV35kV侧母线相间短路侧母线相间短路110kV110kV、220kV220kV母线故障母线故障油箱内部故障油箱内部故障差动保护范围内故障差动保护范围内故障实训内容小电流接地系统单相接地故障分析10kV、35k8实训要求1 1、知道不同故障的现象、知道不同故障的现象2 2、会分析故障性质、会分析故障性质3 3、能正确的处理故障、能正确的处理故障实训要求1、知道不同故障的现象9小电流接地系统单相接地故障10什么是小电流接地系统什么是小电流接地系统不接地我国我国366kV电力系统电力系统大多数采用中性点不接大多数采用中性点不接地或经消弧线圈接地的地或经消弧线圈接地的运行方式，即为小电流运行方式，即为小电流接地系统接地系统 什么是小电流接地系统不接地我国366kV电力系统大多数采用11正常运行时的特点正常运行时的特点OO不接地正常运行时的特点OO不接地12O单相接地时的特点单相接地时的特点系统可以继续运行系统可以继续运行1-21-2小时小时一个接地点一个接地点IIf f 较小较小对设备绝缘的要求高对设备绝缘的要求高接在线电压上的负荷可正常工作接在线电压上的负荷可正常工作O单相接地时的特点系统可以继续运行1-2小时一个接地点If单相接地时单相接地时OO小小 结结正常运行时正常运行时相电压与线电压均对称相电压与线电压均对称短路电流小短路电流小故障相电压降为零（降低）故障相电压降为零（降低）非故障相电压升为线电压（升高）非故障相电压升为线电压（升高）线电压对称线电压对称单相接地时OO小结正常运行时相电压与线电压均对称短路电流14绝缘监察装置绝缘监察装置三相五柱式电压互感器开口三角形绕组电压表电压继电器读三相电压读三相电压取得零序取得零序电压电压动作发出动作发出信号信号绝缘监察装置三相五柱式开口三电压表电压继电器读三相电压取得零15任务：小接地系统的单相接地故障分析任务：小接地系统的单相接地故障分析华通站华通站10kV线路单相接地线路单相接地华通站华通站10kV母线、电容器、所变单相接地母线、电容器、所变单相接地平顺站平顺站10kV、35kV母线单相接地故障母线单相接地故障任务：小接地系统的单相接地故障分析华通站10kV线路单相接地16任务：小接地系统的单相接地故障分析任务：小接地系统的单相接地故障分析处理过程处理过程复归音响，作好记录，迅速报告当值调度和有关负责人员，并按当值调度员的命令寻找接地故障分割电网先详细检查所内电气设备有无明显的故障迹象，如果不能找出故障点，再进行线路接地的寻找试拉法寻找接地线路当逐路查找后仍未找到故障线路，而接地现象未消失，可考虑是两条线路同相接地或所内母线设备接地情况，进行针对性查找故障点任务：小接地系统的单相接地故障分析处理过程复归音响，作好记录17假接地现象假接地现象1、电压互感器一相高压保险熔断，报出接地信号、电压互感器一相高压保险熔断，报出接地信号 区分依据：区分依据：电压互感器一相高压保险熔断时，对地电压一相降低，另两相电压不变，线电压指示则会降低 2、变压器对空载母线合闸充电，断路器三相合闸不同期、变压器对空载母线合闸充电，断路器三相合闸不同期 区分依据：区分依据：这种情况在操作时发生，只要检查母线及连接设备无异常，即可判定。投入一条线路或投入一台所用变，接地信号即可消失 假接地现象1、电压互感器一相高压保险熔断，报出接地信号18任务：小接地系统的单相接地故障分析任务：小接地系统的单相接地故障分析注意事项：注意事项：(1)寻找和处理单相接地故障时，应作好安全措施，保证人身安全(2)为了减少停电的范围和负面影响，在寻找单相接地故障时：应先操作双回路或有其它电源的线路应先操作双回路或有其它电源的线路 再试拉线路长、分支多、历次故障多和负荷轻以及用电性质再试拉线路长、分支多、历次故障多和负荷轻以及用电性质 次要的线路次要的线路 然后试拉线路短、负荷重、分支少、用电性质重要的线路然后试拉线路短、负荷重、分支少、用电性质重要的线路 双电源用户可先倒换电源再试拉双电源用户可先倒换电源再试拉 专用线路应先行通知或转移负荷后再试拉专用线路应先行通知或转移负荷后再试拉 若有关人员汇报某线路上有故障迹象时，可先试拉该线路若有关人员汇报某线路上有故障迹象时，可先试拉该线路(3)若电压互感器高压侧熔断件熔断，不得用普通熔断件代替。必须用额定电流为0.5A装填有石英砂的瓷管熔断器，这种熔断器有良好的灭弧性能和较大的断流容量，具有限制短路电流的作用。任务：小接地系统的单相接地故障分析注意事项：(1)寻找和处19总总 结结1 1、小电流接地系统特点、小电流接地系统特点2 2、接地故障的处理、接地故障的处理3 3、假接地的判断、假接地的判断小电流接地系统小电流接地系统发生相间短路时有什发生相间短路时有什么现象么现象?总结1、小电流接地系统特点小电流接地系统发生相间20电力工程系张建军不接地系统相间短路故障分析电力工程系张建军2110kV、35kV系统保护配置系统保护配置线线 路路母母 线线电电 容容 器器速断保护速断保护过流保护过流保护自动重合闸装置自动重合闸装置主变压器相间后备保护主变压器相间后备保护速断保护、过流保护速断保护、过流保护欠压保护欠压保护10kV、35kV系统保护配置线路母线22线路相间短路故障线路相间短路故障（华通自来水（华通自来水512线路）线路）现象：现象：警笛响，中央信号屏“信号未复归”光字牌亮，512开关位置指示灯发绿闪信号（保护跳闸保护跳闸），512电流表指示为零保护屏512保护重合闸装置动作信号灯亮，跳闸（永久）灯亮打印报告：I段（速断速断）保护动作，重合闸动作处理：处理：记录故障现象，汇报调度，复归信号，听候处理线路相间短路故障现象：处理：23总总 结结1 1、10kV10kV、35kV35kV线路保护配置线路保护配置2 2、相间短路故障现象、相间短路故障现象3 3、相间短路分析与处理、相间短路分析与处理总结1、10kV、35kV线路保护配置24110kV、220kV线路故障分析与处理一、一、110kV线路保护配置线路保护配置110KV110KV负荷线路负荷线路 110kV110kV环网双侧电源环网双侧电源 三段式距离三段式距离三段式零序三段式零序自动重合闸自动重合闸 高高频距离保距离保护高高频零序保零序保护三段式距离保三段式距离保护三段式零序保三段式零序保护自动重合闸自动重合闸113、114线路111、112线路一、110kV线路保护配置110KV负荷线路110kV环网二、二、110kV线路故障线路故障现象(111线路瞬时接地)：警笛响110kV控制盘：保护动作、重合闸动作、光端机动作等光字牌亮220KV线路控制盘:有关收发信机动作的光字牌亮中央信号盘:录波器动作，信号未复归光字牌亮断路器指示灯：瞬间红灯灭绿灯闪光后红灯指示正常111线路保护盘：TJ、HJ亮，液晶显示屏：“D+0+Z1A12.59km”等。表计指示：故障相表计瞬时有冲击，重合后指示正常处理：处理：记录故障时间，现象，判断故障性质，汇报调度记录故障时间，现象，判断故障性质，汇报调度二、110kV线路故障现象(111线路瞬时接地)：处理：记录现象现象(113线路末端线路末端A相永久接地相永久接地)：警笛响110kV控制盘：保护动作、重合闸动作、光端机动作等光字牌亮220KV线路控制盘:有关收发信机动作的光字牌亮中央信号盘:录波器动作，信号未复归光字牌亮断路器指示灯：绿灯闪光表计指示：电流表指示为零113线路保护盘：距离、重合闸、后加速信号灯亮，故障打印报告：“2ZKJCKBTQDCHCHCK3ZKJSCKJL-HBYDCKA10.699999”二、二、110kV线路故障线路故障处理：处理：记录故障时间，现象，判断故障性质，汇报调度记录故障时间，现象，判断故障性质，汇报调度现象(113线路末端A相永久接地)：二、110kV线路故障处28二、二、220kV线路保护配置线路保护配置主保护：纵联距离、纵联方向主保护：纵联距离、纵联方向后备保护：距离保护、零序保护后备保护：距离保护、零序保护非全相保护非全相保护失灵启动装置失灵启动装置综合重合闸综合重合闸 二、220kV线路保护配置主保护：纵联距离、纵联方向2929二、二、220kV线路故障线路故障现象（现象（215线路线路A相瞬时接地）相瞬时接地）警笛响警笛响控制盘台：纵联距离保护动作、纵联方向保护动作、控制盘台：纵联距离保护动作、纵联方向保护动作、重合闸动作等光字牌亮重合闸动作等光字牌亮故障相表计瞬时有冲击，重合后指示正常故障相表计瞬时有冲击，重合后指示正常断路器指示灯：瞬间红灯灭绿灯闪光后，红灯指示断路器指示灯：瞬间红灯灭绿灯闪光后，红灯指示正常正常保护动作信号：保护动作信号：LFP-901:TA，LFP-902:TA、CH。保护有打印报告：保护有打印报告：LFP-901:0+、D+、Z1等等,LFP-902:0+、D+、Z1等。等。处理：记录故障时间，现象，判断故障性质，汇报调度记录故障时间，现象，判断故障性质，汇报调度二、220kV线路故障现象（215线路A相瞬时接地）处理：记3030总总 结结1 1、110kV110kV、220kV220kV线路保护配置线路保护配置2 2、线路故障现象、线路故障现象3 3、线路故障分析与处理、线路故障分析与处理总结1、110kV、220kV线路保护配置31变压器故障3232一、变压器保护一、变压器保护主保护主保护瓦斯保护（油箱内部）瓦斯保护（油箱内部）差动保护（油箱内部短路，套管，引接线故障）差动保护（油箱内部短路，套管，引接线故障）后备保护后备保护接地后备保护接地后备保护（大电流接地系统）（大电流接地系统）相间后备保护相间后备保护 复压闭锁的过流保护复压闭锁的过流保护零序过流（中性点接地变压器投）零序过流（中性点接地变压器投）间隙过流（中性点不接地变压器投）间隙过流（中性点不接地变压器投）本体瓦斯本体瓦斯调压瓦斯调压瓦斯其他保护其他保护温控跳闸、冷却器故障、压力释放跳闸温控跳闸、冷却器故障、压力释放跳闸一、变压器保护主保护瓦斯保护（油箱内部）后备保护接地后备保护33二、变压器故障二、变压器故障1、油箱内部严重故障（瓦斯、差动保护动作）2、油箱外部故障（差动保护动作）3、后备保护动作（参看母线故障与开关拒动）二、变压器故障1、油箱内部严重故障（瓦斯、差动保护动作）34母线故障35一、母线保护一、母线保护1、相邻设备的后备保护（、相邻设备的后备保护（10、35kV侧）侧）原因：母线故障几率小，保护结构复杂，易造成误动作缺点：母线故障，切除时间长，使系统电压长期降低，不利于系统稳定运行；母线短路电流大，使设备遭到损坏，检修设备和母线的损失大2、专门的母线保护（、专门的母线保护（110、220kV侧）侧）国标规定：110kV的双母接线、220kV以上的母线上，应装设专门的母线保护，保证一条母线故障后，另一条母线可靠工作；110kV及以上的单母，重要发电厂和高压侧为110kV的重要变电站的35kV母线，应装设专门的母线保护。一、母线保护1、相邻设备的后备保护（10、35kV侧）36二、母差保护运行方式注意二、母差保护运行方式注意1、母线上的元件停用，退出母差保护跳该元件压板母差保护停用，退出母差保护掉本元件的跳闸压板 2、选择性投入：、选择性投入：双母运行每条母线至少有一个外部电源母差电压闭锁压板应投入用旁路断路器带路时，压板投入应与所在母线一致母差保护投入前，应检查差流回路零序电流小于规定值 3、非选择性、非选择性单母运行只有一个电源倒母过程中二、母差保护运行方式注意1、母线上的元件停用，退出母差保护跳37三、母线故障三、母线故障（华通（华通110kV4#母线）母线）现象：现象：警铃、警报响，光字牌：母差保护动作、110KV电压闭锁、104、112、114电压断线光字牌亮104、112、114、145断路器掉闸，104、112、114、145绿灯闪光保护信号：110kv母差保护“母联出口”、“母差保护启动4#出口动作”信号灯亮处理：处理：记录故障时间、现象，信号复归，检查一次、二次设备，汇报调度三、母线故障（华通110kV4#母线）现象：处理：38母线相间短路故障母线相间短路故障（华通站（华通站10kV4#母线）母线）现象：现象：警笛响，中央信号屏“信号未复归”、“10kV信号未复归”光字牌亮，10kV4#母线电压为零，3#、4#主变控制盘“冷却器I段电源故障”、“后备保护动作”光字牌亮，503、545、511开关位置指示灯发绿闪信号，相应仪表指示为零3#主变保护屏:低压过流、CT断线信号灯亮511保护跳闸灯亮，打印报告：控制回路断线、失压保护动作处理：处理：记录故障现象，汇报调度，复归信号，听候处理母线相间短路故障现象：处理：39母线相间短路故障母线相间短路故障（华通站（华通站10kV4#母线）母线）变压器后备保护动作过程3#、4#主变复压过流t1一起动作跳分段3#主变复压过流t2动作跳主变出线断路器母线相间短路故障变压器后备保护动作过程3#、4#主变复压过流40开关或保护拒动4141 一、一、10kV线路开关拒动线路开关拒动 与母线故障现象类似，不同的地方是，故与母线故障现象类似，不同的地方是，故障线路的保护动作障线路的保护动作 二、二、10kV线路保护拒动线路保护拒动 与母线故障现象相同，需要用试送法判断是与母线故障现象相同，需要用试送法判断是否由于线路保护拒动造成变压器后备保护跳闸否由于线路保护拒动造成变压器后备保护跳闸一、10kV线路开关拒动与母线故障现象类似，42三、三、110kV线路开关拒动线路开关拒动保护动作过程：线路开关失灵保护装置启动，延时跳母联，然后再延时跳所在线路母线的所有回路四、四、220kV线路开关拒动线路开关拒动保护动作过程：对侧开关先跳开，主变110kV侧后备保护经t1延时跳母联，再经t2延时跳主变本侧开关三、110kV线路开关拒动保护动作过程：线路43故障分析总结1、不接地系统单相接地短路故障（、不接地系统单相接地短路故障（现象、查找现象、查找）2、不接地系统线路相间短路故障（、不接地系统线路相间短路故障（现象、性质、处理现象、性质、处理）3、接地系统线路故障（、接地系统线路故障（现象、性质、处理现象、性质、处理）4、主变故障（、主变故障（油箱内、油箱外油箱内、油箱外）5、母线故障（）、母线故障（）6、10kV线路开关拒动线路开关拒动7、110kV线路开关拒动线路开关拒动8、220kV线路开关拒动线路开关拒动故障分析总结1、不接地系统单相接地短路故障（现象、查找）44