幾起新能源場站主變跳閘原因分析及預防措施研究

焦學林

中廣核新能源投資（深圳）有限公司 廣東深圳 518000

“十三五”期間，我國風電、光伏等新能源裝機規模發展迅猛，截至2018年底，我國新能源裝機達35860萬千瓦。在發展同時，新能源場站設備管理也出現了新的問題。據統計，某單位所屬新能源場站某年內共發生主變跳閘13起，其中風電場12起、光伏電站1起。對這13起事件進行系統性原因分析，提出預防措施，有助于提高場站發電可靠性。

1 原因分析

1.1 直接原因

按事件發生直接原因分類見表1。

表1 直接原因

1.2 根本原因

按事件發生根本原因分類見表2。

表2 根本原因

2 典型事件

2.1 施工工藝相關

某風電場I段母線差動保護動作跳閘事件[1]。經查，#1集電線路371開關柜進線電纜頭B相擊穿，有明顯擊穿點，三相CT不同程度受電弧灼燒損傷，A相與地刀連接處的觸頭有放電溶蝕痕跡，且對應開關柜金屬隔板處有多處電弧點蝕情況，A相銅排與絕緣隔板有放電現象。對損壞的電纜頭進行拆解，發現電纜頭絕緣層有明顯劃痕，為電纜頭制作過程中打磨不到位，屬于施工工藝不過關。

2.2 設備質量相關

某風電場#1主變縱聯差動保護動作跳閘事件[2]。經查，#1主變低壓側301斷路器柜內A相CT一次側絕緣降低，對其中3個二次繞組高阻放電造成主變縱差保護動作。經試驗人員及廠家人員確認，屬CT設備質量原因造成。故障CT采用3150/1變比，本身對絕緣要求很高。

2.3 人員“三誤”相關

某光伏電站#1主變高壓側1101斷路器跳閘事件。經查故障錄波及保信子站信號，系統無異常，判斷為外部原因。檢查發現，#1主變保護屏后端遺留有兩個帶電電纜（UFD-111/101、UFD-111/115）。根據該電纜放置長度和操作痕跡，以及主變保護邏輯分析，判定電纜被誤接入#1主變高壓側1101開關跳閘回路導致跳閘。最終調查結果為調試人員誤接線。

2.4 設計問題相關

某風電場#1主變比率差動保護動作跳閘事件。經查，#1主變低壓側套管接頭至#1主變低壓側301斷路器連接部分的穿墻套管B、C相的絕緣隔板被擊穿，引起#1主變比率差動保護動作。最終經分析原因為穿墻套管內部的相間距離小于規范要求。

3 預防措施

3.1 工程設計

嚴格按照規范設計，在穿墻套管、開關柜等位置預留足夠安全距離。針對潮濕、霧化等特殊環境下電氣絕緣，充分考慮一定的設計裕量。電纜參數選擇要有足夠裕量。考慮場站用負荷分配的合理性，確保三相負荷接入平衡；考慮場站直流負荷匹配問題，預留一定負荷裕量。

3.2 設備采購

鑒于電纜、開關、CT、PT等設備可能存在自身質量問題，應采購技術成熟、口碑較好的品牌產品，嚴格供貨質量驗收把關，對供貨產品要進行抽樣質量檢測。

3.3 工程施工

施工過程加強質量控制，建立作業程序文件及質量標準，完善制作安裝工藝標準，并做好過程監督和質量驗收。在山區敷設地埋式電纜時，應制訂專項方案及安全質量措施，做好施工工藝、施工外力的控制，確保電纜不被拉傷、刮傷。注意當地氣候條件，避免潮濕環境下制作直埋電纜中間接頭。制定調試作業程序文件，調試前做好二次接線排查，確認無誤后方可開展調試工作。工程轉生產應嚴格做好交接驗收，擬移交運行的設備必須各方經驗收合格方可正式移交。

3.4 運維管理

針對開關柜母線相間絕緣距離問題，可以加厚絕緣隔板。做好設備維護和絕緣監督，每年定期開展設備清掃及預防性試驗，增加開關柜內CT相間絕緣隔板的耐壓試驗。改善電氣設備運行環境，封堵孔洞，防止潮氣和小動物進入，裝設除濕機，保持濕度不高于50%。

制定落實防止二次系統“三誤”措施，防止被“誤碰、誤接線、誤整定”[3]。嚴格審查二次系統作業方案，嚴格執行作業程序文件；對重要、復雜或有聯跳回路的保護，工作人員應熟悉安全技術措施和試驗方案，并設專人監護；在保護盤和二次回路設備上工作時，必須將二次側鄰近的運行設備元件、端子排等用絕緣物蓋上，嚴防誤碰、誤觸或墊片、彈簧等物掉下造成事故。

4 結語

綜上，通過對幾起新能源場站主變跳閘進行原因分析，提出了工程設計、設備采購、工程施工以及運維管理方面的預防措施，為新能源場站相關工作提供了總結和參考。