變電站所用電系統(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)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(jīng)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(tǒng)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(tǒng)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(xiàn)所用電系統(tǒng)失電，第一優(yōu)先處理的就是恢復所用電系統(tǒng)，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(tǒng)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(xiàn)。欠壓脫扣器是在它的端電壓降至某一規(guī)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(guī)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(xiàn)在額定電壓下的系統(tǒng)無功功率平衡。所以欠壓脫扣器作為受電網(wǎng)在欠壓或失壓情況下的保護，體現(xiàn)在當受電網(wǎng)出現(xiàn)欠壓時，欠壓脫扣器將瞬動或經(jīng)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(wǎng)出現(xiàn)失壓時，為防止電網(wǎng)恢復供電時對電氣設備產(chǎn)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(tǒng)低壓開關脫扣失壓及防范措施

（一）某500kV變電站所用電系統(tǒng)接線說明

圖-3

所用電低壓配電系統(tǒng)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(tài)。如果是380VⅠ段母線發(fā)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(fā)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(jīng)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(chǎn)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(tài)，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(jīng)延時（或者經(jīng)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(jīng)延時（或者經(jīng)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(jié)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(fā)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(fā)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(tǒng)安全穩(wěn)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(zhí)行。從統(tǒng)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(jié)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(tǒng)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(wěn)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(tǒng)暫態(tài)分析.

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