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[摘 要]串补装置能够显著增大系统输送能力、提高系统稳定性,MOV元件则是串补装置的核心组成部分。本文叙述了一起线路故障引起的串补MOV损坏事故的分析、排查过程,以期对类似故障的分析、处理提供参考。
[关键词]串联补偿;MOV;压力释放
中图分类号:TM86 文献标识码:B 文章编号:1009-914X(2014)48-0259-01
1 引言
在远距离、重载交流输电系统中,串补装置的应用可减小线路电抗,缩短线路电气距离,缩小线路两端的相角差,显著提高系统的稳定裕度和极限传输容量,因此应用日益广泛。
典型的串补装置主回路图如图1所示,其中,MOV是串补装置的核心部件之一,与串补电容器组为并联接线方式。线路流过故障电流时,串补电容器组流过大电流,电容器组两端电压大大升高。MOV的作用即是限制出现在电容器组上的过电压,保护电容器组。区外故障发生时,MOV会吸收能量,保护电容器组;区外故障消失后,电容器组可自动投入。区内故障发生时,放电间隙被击穿前MOV同样起到限制电容器组端电压作用。
500kV三堡变东三Ⅱ线串补一次设备为西门子公司产品,每相MOV共计19只,采用17+2的方式,即有两只冗余。在布置时19只MOV组成两个支路,支路分别由10只、9只MOV并联构成。MOV电流通过两只电流互感器采集,其中CT1采集MOV总电流,CT2采集MOV支路2电流。通过计算,分别用于MOV过电流保护、过能量保护、不平衡保护等。
3 保护动作信息分析
“B相MOV过电流保护动作”分析:该保护动作判据为,如任一相MOV总电流瞬时值大于MOV过电流旁路定值(10000A),则该保护动作。从录波图可以看出,B相MOV总电流即B相MOV1电流瞬时值最大超过70000A,故“B相MOV过电流保护动作”正确,符合判据。
“B相MOV不平衡保护动作”分析:该保护动作判据为,如任一相MOV两支路电流不平衡度大于MOV不平衡保护定值(0.03),则该保护动作,触发GAP,闭合三相旁路断路器,并永久闭锁。从波形图可以看出,MOV总电流和支路2电流幅值相差极大,总电流瞬时值接近70000A时,MOV支路2电流近似于0,因此B相MOV不平衡保护动作正确。
由于各电流幅值悬殊,采用不同的比例尺对该波形图局部放大,如图3所示。
从图2可以看出,B相MOV总电流有个急剧增大的转折点,同时,B相MOV2支路电流则突变为0,因此初步判断B相MOV支路1中有MOV单元击穿,导致电流全部通过该MOV,且电容器通过该MOV放电。此时MOV1为放电电流,MOV2支路电流为0,MOV不平衡度为100%。
“B相GAP拒触发保护动作”分析:该保护动作判据为,如保护发出某相GAP触发命令,该相GAP在90ms内一直无流,则该保护动作。由于B相MOV过流、B相MOV不平衡保护动作后,均发B相GAP触发命令,但由于B相MOV发生击穿,相当于GAP两端被短路,电压接近于0,导致GAP无法触发,故B相GAP拒触发保护动作,符合判据。
4 設备现场检查、试验
因根据录波图判断MOV支路1有MOV单元损坏,故检修人员申请停用串补,并对现场MOV单元进行了检查、试验。
登台检查时发现,支路1有一台MOV防爆膜已经脱落,即该MOV压力释放动作,见图2中红框部分。
为了确认该MOV已损坏,同时检查其他MOV是否损坏,对该相19只MOV进行了试验,结果如表1所示。
由表1可以看出,编号15的MOV损坏,2mA下参考电压偏低,同样参考电压下泄露电流偏大。由于无备品,且该串补MOV采用17+2的冗余配置方式,因此,拆除了该MOV,对相应MOV不平衡保护进行了参数调整,该串补重新投入。
5 结语
由于串补装置在远距离、重载交流输电系统中,对于提高系统的稳定裕度和极限传输容量的巨大作用,应用日益广泛。作为电力检修人员,对串补相关一次设备的特性、工作原理,对二次保护原理的了解也日益重要。本文通过对一次串补MOV损坏典型故障的分析,对MOV相关保护、试验数据进行了简要介绍,希望能为从事相关专业的人士提供帮助。
作者简介
刘永(1980-),男,江苏徐州人,职称:高级工程师,学历:研究生,主要研究方向:电力二次系统检修。
[关键词]串联补偿;MOV;压力释放
中图分类号:TM86 文献标识码:B 文章编号:1009-914X(2014)48-0259-01
1 引言
在远距离、重载交流输电系统中,串补装置的应用可减小线路电抗,缩短线路电气距离,缩小线路两端的相角差,显著提高系统的稳定裕度和极限传输容量,因此应用日益广泛。
典型的串补装置主回路图如图1所示,其中,MOV是串补装置的核心部件之一,与串补电容器组为并联接线方式。线路流过故障电流时,串补电容器组流过大电流,电容器组两端电压大大升高。MOV的作用即是限制出现在电容器组上的过电压,保护电容器组。区外故障发生时,MOV会吸收能量,保护电容器组;区外故障消失后,电容器组可自动投入。区内故障发生时,放电间隙被击穿前MOV同样起到限制电容器组端电压作用。
500kV三堡变东三Ⅱ线串补一次设备为西门子公司产品,每相MOV共计19只,采用17+2的方式,即有两只冗余。在布置时19只MOV组成两个支路,支路分别由10只、9只MOV并联构成。MOV电流通过两只电流互感器采集,其中CT1采集MOV总电流,CT2采集MOV支路2电流。通过计算,分别用于MOV过电流保护、过能量保护、不平衡保护等。
3 保护动作信息分析
“B相MOV过电流保护动作”分析:该保护动作判据为,如任一相MOV总电流瞬时值大于MOV过电流旁路定值(10000A),则该保护动作。从录波图可以看出,B相MOV总电流即B相MOV1电流瞬时值最大超过70000A,故“B相MOV过电流保护动作”正确,符合判据。
“B相MOV不平衡保护动作”分析:该保护动作判据为,如任一相MOV两支路电流不平衡度大于MOV不平衡保护定值(0.03),则该保护动作,触发GAP,闭合三相旁路断路器,并永久闭锁。从波形图可以看出,MOV总电流和支路2电流幅值相差极大,总电流瞬时值接近70000A时,MOV支路2电流近似于0,因此B相MOV不平衡保护动作正确。
由于各电流幅值悬殊,采用不同的比例尺对该波形图局部放大,如图3所示。
从图2可以看出,B相MOV总电流有个急剧增大的转折点,同时,B相MOV2支路电流则突变为0,因此初步判断B相MOV支路1中有MOV单元击穿,导致电流全部通过该MOV,且电容器通过该MOV放电。此时MOV1为放电电流,MOV2支路电流为0,MOV不平衡度为100%。
“B相GAP拒触发保护动作”分析:该保护动作判据为,如保护发出某相GAP触发命令,该相GAP在90ms内一直无流,则该保护动作。由于B相MOV过流、B相MOV不平衡保护动作后,均发B相GAP触发命令,但由于B相MOV发生击穿,相当于GAP两端被短路,电压接近于0,导致GAP无法触发,故B相GAP拒触发保护动作,符合判据。
4 設备现场检查、试验
因根据录波图判断MOV支路1有MOV单元损坏,故检修人员申请停用串补,并对现场MOV单元进行了检查、试验。
登台检查时发现,支路1有一台MOV防爆膜已经脱落,即该MOV压力释放动作,见图2中红框部分。
为了确认该MOV已损坏,同时检查其他MOV是否损坏,对该相19只MOV进行了试验,结果如表1所示。
由表1可以看出,编号15的MOV损坏,2mA下参考电压偏低,同样参考电压下泄露电流偏大。由于无备品,且该串补MOV采用17+2的冗余配置方式,因此,拆除了该MOV,对相应MOV不平衡保护进行了参数调整,该串补重新投入。
5 结语
由于串补装置在远距离、重载交流输电系统中,对于提高系统的稳定裕度和极限传输容量的巨大作用,应用日益广泛。作为电力检修人员,对串补相关一次设备的特性、工作原理,对二次保护原理的了解也日益重要。本文通过对一次串补MOV损坏典型故障的分析,对MOV相关保护、试验数据进行了简要介绍,希望能为从事相关专业的人士提供帮助。
作者简介
刘永(1980-),男,江苏徐州人,职称:高级工程师,学历:研究生,主要研究方向:电力二次系统检修。