变电站交流系统运行及故障处理

变电站交流系统运行及故障处理

许海涛 杜松智 李团保 舒姗

云南电网有限责任公司红河供电局 云南蒙自 661100

摘要：事故处理的主要任务是尽快限制事故的发展，消除事故的根源，解除对人身和设备的威胁，用一切可能的方法对用户正常供电，保证站用电源正常，尽快对已停电的用户恢复送电，对重要用户应优先恢复送电，及时调整系统运行方式，使其恢复正常运行，站用系统对于变电站而言相当于人的大心脏，他的运行及故障处理是一名运行人员必须熟练掌握的，此文对变电站交流系统运行及故障进行分析。

关键词：交流系统；故障；运行

0 前言

站用系统指为变电站内部各用电负荷供电的系统。站用电系统由站用电电源、厂（站）用变压器和配电装置组成。站用电电源系统的工作电源由本站主变压器低压侧供电，备用电源采用外接电源，主电源和备用电源采用备自投装置（BZT）进行切换。若本站为开关站，则工作电源也应由外接电源供电。在超高压电网中，对于那些偏远的变电站，若线路配有高压并联电抗器，则可采用在普通的高压并联电抗器的铁轭上增加二次绕组（抽能绕组），供本站站用电系统。

站用变压器的形式有两种，一种是浸油式变压器，另一种是干式变压器。接线组别一般采用Dynl，也有用Y，yn12。站（所）用电系统高压断路器形式有采用SF6，也有用真空断路器。400V低压交流开关柜一般采用智能型，少数（如用户）采用普通低压开关柜。对于330kV及以上电压等级的变电站，为了保证在全站失压后，包括站用备用电源不能自投的情况下，站用电系统的重要负荷的供电，部分变电站还配置有柴油发电机系统。

1 站用交流电压全部消失的主要现象。

（1）站内交流照明全部消失，事故照明自动投入；（2）“交流电源故障告警”，各主变压器“冷却器全停”、“冷控电源故障”告警；（3）直流充电装置跳闸；（4）各交流母线电压为零，各站用变压器及其馈线电流为零；（5）主变压器冷却器动力电源消失，风扇及潜油泵停转；（6）所有站用交流负荷失电。如断路器操作机构交流电源、隔离开关操作电源、机构箱加热器回路等分支电源失电。（7）变电站监控系统由不间断电源（UPS）或逆变电源供电。

2 站用交流电压全部消失处理。

（1）事故照明应能自动切换，不能切换时手动投入事故照明；（2）监控系统应能正常运行，监控系统失电时应立即检查UPS或逆变电源是否正常投入；（3）如因站用变压器所接母线全部因故失电，且外电源也失电时，应开启备用发电机或应拉开工作站用变压器二次隔离开关，手动投入备用站用变压器，恢复站用电源供电。若备

事

积极处理一次设备事故，恢复对站用电源的供电。若因备用电源自动投入装置拒动或未投，用电源故障且在短时间内可以排除的，应在处理一次设备事故同时积极排除备用电源故障，恢复站用电源供电。

（4） 如因各站用交流母线及受电电缆、隔离开关等设备短路导致各站用变压器跳闸失压，应根据故障前各交流母线运行方式和站用变压器跳闸情况分析判断故障范围，并在此范围内查找故障点。如站用电源故障，当工作站用变压器和备用站用变压器二次空气开关先后跳闸，则是站用交流母线短路故障。先目测站用母线有无明显短路故障。如有明显短路故障，应拉开各侧电源开关，排除故障。运行人员不能自行排除应通知检修人员尽快处理。先目测未发现明显短路故障，应拉开站用交流母线各馈电支路空气开关，分段试送站用交流母线。若站用交流母线试送成功，则是某馈电支路故障，其空气开关拒跳或熔断器熔丝过大未熔断，应检查各支路空气开关及熔断器。若发现某支路空气开关拒跳或熔断器熔丝过大，应在送出各支路馈电支路后，再检查该支路有无短路故障。若站用交流母线试送不成功，应拉开各电源隔离开关和各馈电支路空气开关，使用500V（或1000V）绝缘电阻表遥测站用交流母线各相和对地绝缘，判断故障性质，找出故障设备，再更换故障设备。

（5） 运行人员短时内无法查找事故原因的，应尽快通知有关人员进一步查找。

3 站用交流电压部分消失处理

答:（1）当站用交流母线一段失电或交流母线某一馈电支路或部分馈电支路失电时，出现交流电压部分消失现象。

1）变压器冷却装置失电时，主变压器“冷却器全停”、“冷却电源故障”告警，主变压器冷却器电源消失，风扇及潜油泵停转。

2）断路器操动机构交流电源失电时，断路器操动机构不能储能。液压机构长时间失电可能出现跳合闸闭锁告警造成断路器拒绝分合闸。

3）隔离开关交流操作电源失电时，隔离开关不能电动操作。

（2）局部交流电压失电时的处理。

1）只有部分设备交流电压失电时，应检查其供电电源的空气开关是否跳闸或熔断器熔丝是否熔断。若空气开关跳闸（熔断器熔丝熔断），可试合空气开关（熔断器熔丝），若空气开关再次跳闸（熔丝再次熔断），应断开负荷，用500V（或1000V）绝缘电阻表遥测电缆各相及各相对地绝缘，再检查负载设备电源。

2）单一设备交流电压失电时，应检查该设备的电源，检查其空气开关是否跳闸（熔断器熔丝是否熔断），试合空气开关（熔断器熔丝），若空气开关再次跳闸（熔丝再次熔断），应断开设备，用500V（或1000V）绝缘电阻表遥测电缆各相及各相对地绝缘。如电缆绝缘良好，再遥测设备绝缘。在遥测三相电机时应断开各相中性点，否则无法遥测各相绝缘。

4 交流系统故障处理基本原则

（1）站用电系统发生故障，运行人员应首先考虑迅速恢复站用电的运行。站用电系统停电时，运行人员应按下列顺序进行检查处理：

（2）检查备用电源，尽量减少停电的范围和时间；

（3）检查主变压器动力电源切换和冷却器运行状况，若冷却器运行不正常，应密切监视主变压器负荷及油温的变化；

（4）如果短时间不能恢复直流高频开关电源的交流电源，应考虑改变直流系统的运行方式；

（5）夜间发生故障，如果无正常照明时，应投入事故照明系统；

（6）当站用电系统故障暂时不能恢复正常供电时，运行人员应进行局部调查。当设备容量不够时，可以暂时停用一些不重要的负荷。待站变故障处理完毕后，再将其恢复到正常运行状态。

5 站用电设备操作规定

（1）站用变压器停电时，应先检查备用电源是否正常。操作前要检查站用工作变压器和备用变压器低压侧是否满足并列条件。操作过程中，尽量缩短站工作变压器和备用变压器并列运行时间。

（2）站用变压器送电时应先投入保护，合断路器时先合电源侧断路器，后合负荷侧断路器，送电完毕，将备自投装置投入运行，恢复备用变压器的备用状态。

（3）备用电源停电或备用变压器退出备用时，应先将备自投装置停用。

（4）备用电源送电时，应先操作备用变压器高压侧部分，后操作低压侧部分。操作完毕，投入备自投装置。

（5）若操作使任意一台低压断路器停电，应注意低压电源切换，防止低压系统部分负荷长期停电。

（6）变电站35kV及以下电压互感器高压熔断器或站用变高压熔断器，在发生高压熔断器（保险）熔断需更换及检修要求时，应先断开二次空气开关（或取下二次熔断器），再拉开高压侧隔离开关且验明设备确无电压并做好安全措施后方可取下。

参考文献

[1] 张全元.变电运行现场技术问答.中国电力出版社，2018（8）

[2] 现场电气操作票业务指导书（变电部分）.云南电网有限责任公司，2017（9）