淺談變電站的母線保護動作故障

王紅梅++張蕾++張紅丹

摘 要：母線對電力系統的重要性不言而喻，雖然母線發(fā)生故障的概率小，但是母線保護一旦動作，容易引起大面積停電事故，特別是樞紐變電站的母線一旦發(fā)生故障，很容易造成系統瓦解，帶來嚴重的社會影響，后果極其嚴重。本文對母線保護動作的原因進行了分析，闡述了母線保護動作后的處理措施，并提出了減小母線保護動作的措施。

關鍵詞：母線 故障 母差保護

中圖分類號：TM411 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）03（a）-0124-02

母線正常運行對于電力系統安全運行非常重要，如果母線保護動作，容易引起大面積停電，造成十分嚴重的后果[1]。由于各種原因的影響，母線故障不可能安全杜絕，因此，當母線保護動作后，根據繼電保護報文及故障現象等，及時進行故障處理，盡快恢復母線供電，以及采取相應的措施，提高母線的安全水平，盡量減少母線事故發(fā)生率，對電力系統的安全穩(wěn)定運行是十分必要的。

1 母線保護動作的原因

母線一旦發(fā)生故障，常見的表現形式主要有單相接地故障、兩相短路故障、三相短路故障等，造成母線保護動作的原因是多種多樣的，具體如下。

（1）設備自身問題。比如當母線本身有質量問題，或者當連接母線的設備本身有質量問題，容易造成母線、斷路器、電壓互感器、電流互感器、避雷器等長期運行后，由于材料老化導致爆炸事故，造成母線保護動作[2]。比如所選的設備不匹配時，例如所選的電流互感器磁滯飽和曲線不合格，當短路電流很大時，二次電流不合格，容易使母差保護誤動。對于GIS母線，比如當導體部分接觸不良、母線表面有毛刺和突出的尖角、絕緣子表面有氣泡或裂紋、筒內有導電微粒等，很容易造成電場強度不均勻，導致在過電壓沖擊下造成擊穿故障，進而引發(fā)母線保護動作。

（2）自然環(huán)境因素。惡劣自然天氣容易造成母線保護動作，比如大風容易引起母線設備變形，造成母線短路；也容易把漂浮物刮到母線上，造成母線短路。比如連續(xù)陰雨天氣容易造成雨水進入電流互感器，造成電流互感器內部故障，也容易引起戶外端子箱、機構箱受潮和凝露，造成二次回路故障，引起母差動作。比如雷電容易造成電流互感器端子箱電纜絕緣擊穿，引起母差保護電流回路兩點接地，使電流產生分流，造成母線保護動作。比如工業(yè)污染和霧靄，容易造成母線的支撐絕緣子和斷路器套管發(fā)生閃絡，造成母線保護動作。

（3）日常運維不到位。由于運維人員技術不熟練，再加上安全意識也比較淡薄，在日常運維工作中，容易造成不能及時發(fā)現設備缺陷，給母線保護動作埋下隱患。除此之外，就算運維人員發(fā)現缺陷后，也容易因為粗心大意造成消缺工作不徹底，還容易將工具誤落在母差保護回路上，導致母線檢修后送電時再次跳閘。

（4）現場違章施工作業(yè)。現場施工時也容易造成母線保護動作，由于施工人員水平參差不齊，執(zhí)行安規(guī)時不徹底，容易導致工具誤碰母線，造成母線絕緣損壞，也容易造成連接在母線上的隔離開關、斷路器、避雷器、互感器、支持絕緣子損壞，當母線送電時，造成母線發(fā)生接地或短路故障，引起母線保護動作。

（5）誤操作誤整定。誤操作誤整定也是造成母線保護動作的一個原因，如果運行人員誤投切壓板，或者工作人員不了解現場接線方式，違規(guī)使用五防解鎖鑰匙，擅自操作設備，合上斷路器、隔離開關、接地刀閘等，會造成母線故障。除此之外，當保護人員誤整定時，也容易造成母線差動保護動作。

（6）越級跳閘。當下級線路發(fā)生故障，斷路器拒動時，造成越級跳閘，引起母差保護誤動。除此之外，當上下級開關的保護定值配合不合理時，也會越級跳閘，造成母差保護動作。

2 母線保護動作的處理方法

當母線保護裝置暫時停止使用時或者保護裝置失靈時，母線及其連接的設備上發(fā)生故障時，母線保護不會動作，而由對側開關跳閘造成母線失壓時，應該聯系調度，等待對側對母線恢復供電。

當安裝有母線差動保護且保護裝置正常運行，當母線保護動作時，現場工作人員應根據儀表指示、故障錄波、事件打印，繼電保護動作狀況及設備外觀，及時判斷出故障發(fā)生的原因及地點，特別要認真檢查母差保護范圍內的設備，有無爆炸、擊穿、起火、冒煙、異物等。如果經判斷是母線本身故障所引起的，對于非GIS設備，應將故障母線上的所有開關和刀閘拉開，將故障母線上元件倒至備用的母線上恢復送電，然后聯系調度送電。如果經判斷是連接在該母線上的元件故障所造成的，首先要把故障元件進行隔離，然后才能恢復對該母線送電。

考慮到母線故障時，由于故障電流很大，故障錄波裝置必然啟動，如果經查看，故障錄波裝置上沒有明顯的故障電流電壓波形，微機打印報告也無明顯的故障電流電壓波形，可以認為是母差保護誤動。如果母差保護動作信號能夠復歸，此時運行人員可暫時停用母差保護，然后請示調度后，對母線試送電，然后再對各個饋線逐一送電。如果母差保護動作信號不能復歸，此時運行人員應檢查母差保護裝置有無異常、直流母線絕緣是否良好等[3]。

當母線差動保護動作時，如果站內未發(fā)現任何問題，當能夠確定是由于下級開關拒動引起母線越級跳閘時，應立即切除拒動的回路，然后恢復對母線恢復送電。在這個過程中，對單電源供電的母線，經調度同意后，可以強送一次；對于一用一備電源供電的母線，可以用備用電源對母線供電；對兩個或多個電源供電的母線，應立即拉開母線上的所有開關，聯系調度后，由檢修人員進行處理[4]。

如果母線保護動作后，經查找是運行人員誤動誤投切壓板引起的，此時應立即停止手頭的操作，經調度同意后，把保護回路和壓板恢復到操作前的運行狀態(tài)。

對于GIS設備，考慮到GIS設備的特殊性，當母差保護動作時，一般都是永久性故障造成的，而且也無法快速查找出故障點，此時，為了避免處理母線故障時擴大停電范圍，在進行倒閘操作時，應將故障母線上所有的饋電線路退出運行，禁止通過母聯開關對故障母線充電，這是因為當充電到故障點上時，對GIS設備沖擊太大，容易損壞設備。除此之外，當母線發(fā)生故障時，還應對母差保護范圍內的氣隔用化學檢測法進行測試，根據測得的SF6氣體的分解情況，從而判斷出到底是哪個氣隔發(fā)生了故障，將故障氣隔隔離后，把其它間隔倒至備用的母線運行。endprint

3 減小母線保護動作發(fā)生的措施

要使母線保持安全運行，就要采取相應的措施，為了減少母線保護動作發(fā)生的概率，我以為應該采用下列措施。

（1）嚴格把關設備質量。一定要嚴把設備質量關，對于哪些不合格的設備，應禁止設備入網，對于設備制造安裝過程中存在的問題，在投運前應進行試驗，試驗合格后才能送電，對于設備使用過程中存在的問題，應結合檢修間隙進行消除，對那些不合格的設備應進行更換，確保不會因為設備質量問題造成母線故障。

（2）強化日常運維。運維人員應認真做好巡視工作，縮短巡視周期，提高巡視質量，白天巡視時，應認真觀察設備有無放電聲、有無滲漏油、有無膨脹現象等；夜間巡視時，應熄燈巡視，觀察設備有無放電聲、有無連接部位燒紅現象等，碰到惡劣自然天氣，還應做好特巡工作。除了做好巡視外，也要確保檢修質量，比如確保母線連接部位連接可靠和接觸面達到要求等。對于GIS設備，由于其特殊性，要做好紅外測溫外，還要做好SF6氣體分解物測試、微水測試、局部放電測試等，并且通過和以前的數據進行對比，看看是否發(fā)生了故障，如果發(fā)生了輕微故障，要盡早消除，一定要避免因運維不到位引起的母線保護動作。

（3）加強反違章力度。針對施工隊違章施工現象，除了要求施工隊按照安全生產規(guī)章制度進行施工，做好各種防護措施防止誤傷設備外，還應派一個運維人員作為現場監(jiān)督負責人，在項目開工、項目施工、項目完工階段全程跟蹤，確保施工人員能夠嚴格夠按規(guī)章制度要求施工。針對運維人員違章操作的情況，應對防誤閉鎖解鎖鑰匙嚴格管理，使用解鎖鑰匙一定要經過防誤專責批準，并且要有登記制度，在進行解鎖時，現場還要有人監(jiān)護。

（4）做好安全生產預控。為做到事故防患于未然，以及出現事故后能快速恢復母線供電，應樹立安全第一的理念，認真執(zhí)行安全規(guī)章制度，針對母線運行中的危險因素，做好事故預想，并加強事故事故預想的可操作性，要通過演練，加強生產現場人員事故處理的反應能力，使生產現場人員對危險點及處理措施有全面的認識，迅速恢復母線供電。

（5）加強培訓力度。隨著母線及其相連的設備技術越來越先進，生產人員的技術水平和管理水平如果跟不上，稍有不慎可能造成嚴重的事故。特別是GIS設備，由于處于封閉金屬殼內，一旦出現故障，生產人員根本無法按照常規(guī)的方式查找故障點。為了保證生產人員能掌握這些新設備，能在母線發(fā)生故障時，做出正確的判斷，就必須加強培訓，提高員工的崗位技能，減少工作中的盲目性。在進行培訓時，要請廠家進行講解，培訓時要將理論與實際故障查找結合起來，這樣不但可以提高生產人員的理論知識，而且可以使員工進一步熟悉設備內部結構，提升他們的操作水平和故障處理能力。

4 結語

母線對電力系統非常重要，當母線故障發(fā)生后，生產人員應該能根據各種信息量正確的判斷出母線故障原因及故障范圍，隔離故障點后恢復母線供電，為了確保母線安全，保證電網的安全穩(wěn)定運行，還應該采取一定的措施減少母線故障發(fā)生的概率。

參考文獻

[1] 張保會，尹項根.電力系統繼電保護[M].北京：中國電力出版社，2008.

[2] 郭賢珊.高壓開關設備生產運行實用技術[M].北京：中國電力出版社，2006.

[3] 陳家斌.變電設備運行異常及故障處理技術[M].北京：中國電力出版社，2010.

[4] 曹旺華.淺談母線故障事故的分析與處理[J]，中國電業(yè)，2012（2）：17-19.endprint