變電站所用電系統配電開關欠壓脫扣動作造成所用電失壓分析與防范措施

摘要：某500kV變電所因一臺所變檢修改變所用電系統運行方式，因另一回外來所電瞬時故障，造成500kV變電站所用電系統380/220V配電開低壓脫扣動作，所用電全失，嚴重影響500kV變電站安全，經分析不同的所用電接線方式可能存在風險，進行配電開關改造，從而消除了上述隱患，提高所用電系統可靠性。

關鍵詞：所用電丟失；配電開關低壓脫扣動作；改造措施

中圖分類號：TM711 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2012） 14-0007-02

一、前言

在一座500kV變電站中，要確保其安全運行，所用電系統的可靠運行是非常重要的，在變電站所作的事故預案中，若出現所用電系統失電，第一優先處理的就是恢復所用電系統，同時500kV變電站所用電的電源至少有倆回，其中一回采用外來專線供電，接線方式采用三段式母線，母線間裝有低壓配電開關，形成互備方式，以此來提高所用電系統供電的可靠行。

二、低壓配電開關欠壓脫扣功能和使用

（一）低壓配電開關關欠壓脫扣功能

欠壓脫扣功能是低壓開關帶有的一項重要保護功能，由與其同體安裝的欠壓脫扣器實現。欠壓脫扣器是在它的端電壓降至某一規定范圍時，使短路器斷開的一種脫扣器。國標GB14048.l—2000《低壓開關設備和控制設備總則》規定欠壓脫扣器的動作范圍為額定電壓的70%—35%，零電壓（失壓）脫扣動作電壓是在額定電壓的35%—10%。

（二）帶欠壓脫扣功用低壓配電開關使用

勵磁功率Qm與電壓平方成正比，電壓比較高時，由于磁飽和曲線的影響，Xm有所下降，則Qm隨電壓變化曲線略高于二次曲線。

電壓降低時，負載不變的情況下，定子電流增大，則漏抗中損耗也增大。

在正常情況下，實現在額定電壓下的系統無功功率平衡。所以欠壓脫扣器作為受電網在欠壓或失壓情況下的保護，體現在當受電網出現欠壓時，欠壓脫扣器將瞬動或經一定的延時后使開關跳閘，斷開電源以保護電線、電纜、家用電器和重要電力設備。當受電網出現失壓時，為防止電網恢復供電時對電氣設備產生沖擊，欠壓脫扣器也會使開關跳閘。

三、某500kV變電站所用電系統低壓開關脫扣失壓及防范措施

（一）某500kV變電站所用電系統接線說明

圖-3

所用電低壓配電系統由380/220VⅠ、Ⅱ段母線及備用段母線組成，其中備用段母線為外來電源，所410 400、420 401、402為帶欠壓脫扣器的開關。

（二）三段母線分列運行情況分析

在三段母線分列運行情況下，401開關、402開關是熱備用，其他開關是在運行狀態。如果是380VⅠ段母線發生故障，應該是跳410開關，合401開關；從這一角度來看，當饋線上發生短路后，饋線上的開關應該能先自行切除故障，保證母線電壓的回升。此時應該不能跳上級任何開關，實際造成410跳閘，401失壓脫扣無法備投，采取410延時脫扣，也就是說當指定的時延后，確定是永久性故障后，再進行欠壓脫扣跳410開關；一般基本上是瞬時故障，能經過饋線的出線空開跳閘而隔離，所401不用動作，但延時配合不好仍會欠壓脫扣，若410上所變動作跳410開關，則401失壓脫扣無法備投。造成Ⅰ段母線失電后果。母線本身故障概率低。其他兩段母線同理。

（三）考慮三段母線全部由所400開關供電

考慮極端的生產情況是，三段母線全部由所400開關供電，此時所401開關、所402開關在運行狀態，所410、420退出運行。當任一段母線出線故障后，所401、402、400開關應該立即不經延時（或者經延時）欠壓脫扣跳閘；或者如果此時備用段外來電源瞬時故障，所401、402、400開關均不經延時（或者經延時）欠壓脫扣跳閘，以上均造成所用電全失的嚴重后果。

（四）分析結論

從上分析得知，在三段母線分列運行情況下，若Ⅰ段或者Ⅱ段發生瞬時故障后跳閘情況下：可采取延時跳410開關或420開關（所400開關基本上無影響）措施，但401或所402開關會瞬時欠壓脫扣，若延時欠壓脫扣又需與備自投配合，反而影響所用電可靠性。三段母線全部由所400開關供電時任何故障均造成所用電有全失電的危險。

同時考慮到由于雷電的因素，可能造成取樣電壓瞬時發生相角的偏差，造成失壓脫扣線圈的工作電源偏小，造成開關的誤動，這種因素是無法避免的，為此考慮將所401開關、所402開關失壓脫扣的功能取消，而保證在極端情況下，所用變系統安全穩定運行。

綜上所述，對所410開關、所420開關采用欠壓脫扣延時跳閘功能，不取消其失壓脫扣的功能。400開關也可參照執行。從統一標準來所，所用電低壓開關處在多重保護中，可以全部取消上述五個開關的欠壓脫扣功能。這樣保證在所用電母線無故障開關不自己動作跳閘。

四、結語

在用電負荷中，具有欠壓脫扣功能的低壓開關對保護電氣設備具有重要作用，但對所用電系統的負荷，其交流電機負荷大部分是短時負荷，又處電壓中心，電壓穩定，此時可靠性是最高要求，所以不需用欠壓脫扣低壓開關。

參考文獻：

[1]ABB低壓開關說明書.

[2]李光琦.電力系統暫態分析.

[作者簡介]俞超峰（1972-），男，工程師、技師，主要從事電力系統運行管理維護工作?，F在福建電力有限公司檢修分公司。