石鑫
（中海油惠州石化责任有限公司 广东惠州 516000）
摘要：介绍一起220KV线路遭雷击发生单相接地短路故障造成晃电事故的分析处理过程，提出了相应的防雷击措施，对备自投设置进行了进一步优化，防止类似事故的发生与扩大。
关键词：雷击；接地短路；晃电；备自投
1 事故前的运行方式
220KV昭炼线2882接220KVⅠ母线、带1#主变、35KVⅠA段母线运行；220KV风炼线2893接220KVⅡ母线、带2#主变、35KVⅠB段母线运行；220KVⅠ、Ⅱ母线分列运行，母联2012开关热备用，备自投投入。
35KVⅠA、ⅠB段分段开关303热备用，35KVⅡA、ⅡB段分段开关304合上；35KVⅠA、ⅡA段母联开关305合上，35KVⅠB、ⅡB母联开关306热备用；备自投投入。
动力站1#发变组接35KVⅡB段母线运行，动力站2#发变组接35KVⅡA段母线运行。
各区域变10KV、6KV、0.4KV系统带分段的母线分列运行，分段开关热备用，备自投投入。
2 事故现象
2015年9月2日6时08分12秒，电气系统电压瞬间波动；SCADA系统语音报警，发“风炼线主A差动保护”、“风炼线主保护B纵联距离动作”、“220kV母联开关2012断路器位置指示（合位）”等报警信号。220kV风炼线2893开关跳闸，线路电压显示为零，220kV母联2012开关自投合闸。1#区域变、动力站专用变6kV 1#进线开关跳闸，分段开关自投合闸。
3 事故处理过程
综合当时天气及以上故障现象，值班人员判断为220kV风炼线遭雷击跳闸，汇报地调、指挥中心调度及相关领导。同时进行以下事故处理：
（1）检查确认电气主系统参数正常、35kV 系统及各区域变6（10）kV/0.4kV 系统运行正常；现场检查220kV风炼线2893开关、昭炼线2882开关、母联2012开关及室外线路正常，220kV 风炼线线路避雷器B相动作1次；
（2）检查确认220kV风炼线保护A屏差动保护、B屏纵联距离保护动作，记录、打印动作报告，退出220kV备自投［１］；
（3）向惠州地调汇报事故详细情况，申请恢复220kV风炼线送电；
（4）7时37分合上220kV风炼线2893开关；
（5）7时49分合上35kV分段303开关，恢复1#区域变、动力站专用变6kV正常运行方式，并通知石化分公司各变电站恢复电气系统正常运行方式；
（6）8时53分断开35kV分段303开关，9时02分断开220kV母联2012开关、投入220kV备自投，恢复系统正常；
（7）通知220kV线路维护人员对220kV风炼线进行巡线，检查故障点。
4 事故原因
经巡线，风炼线9号塔B相遭雷击，塔架上有明显事故放电痕迹。线路遭雷击后：主保护1纵联差动作9mS，主保护2纵联距离保护18 mS动作，并出口跳闸。短路电流时差动电流16300A，零序电流13730A［2］。遭雷击图片见图1。
图1 风炼线
9号塔B相遭雷击放电处
Fig1 No. 9 tower B of wind line suffers from lightning discharge
5 防范措施
（1）与省网公司、惠州供电局、电力设计院等相关单位探讨防止220KV外线路雷击的方案。
（2）根据最终方案，制定预防措施，减少220KV外线路遭雷击的风险。
（3）2014年检修期间，根据雷击的概率情况在P12\P13\P15塔增上避雷器。
6 系统优化与分析
6.1 标准化备自投的整定值继续优化
（1）进一步压缩小电源及负荷线路跳闸等待延时。由0.3秒压缩到0.1秒（也就是0.1秒内35KV需经联跳切内部发电机的开关一定要跳开）。其风险是如果内部发电机组在0.1秒没有成功跳开，220KV备自投合闸时的冲击电流可能会导致发电机组跳闸，甚至可能损坏发电机组。经查，我们内部35KV开关的分闸时间为一次为59ms、一次56 ms，此风险较低。
（2）判电压启动定值由30%Un，调整为45%Un。根据故障录波，45%Un下降到30%Un，经过时间约0.2秒。调整为45%Un带来的影响是：合闸时电气主系统会受到一定的冲击。根据以前的事故案例来看，系统是可以承受的［3］。
6.2 1#区变6KV母联开关备自投动作问题
（1）动作原因：由于220KV备自投整个动作时间较长，对下级备自投的配合产生了不利影响。经查，1#区域变6KV II母线电压，在220KV备自投动作合闸后，在电机自启动期间，电压下降到低于60%，加上220KV备自投动作前的时间，致使其低电压时间累积达到1.5秒，其备自投动作。
（2）改进措施：压缩220KV备自投的时间后，6KV电机转速下降较小，自启动电流较小、时间较短，基本可解决这个问题。
6.3 动力站6KV母联开关快切动作问题
（1）动力站由于装设了快切装置，其启动判据是低电压70%Un，延时1秒。动作正确。压缩220KV备自投时间到1秒内后，即可避免这种情况发生。
6.4 主变压器负荷侧在电机自启动时冲击电流大的问题
（1）在此次晃电事故中，根据故障录波，在备自投母联开关合闸时刻，主变压器负荷侧电流达到3800A，（保护定值6408A，时间 1.3秒）降至主变额定电流1872.5A的持续时间为2.269s。此冲击电流若更大一些或持续时间更长一些，将引起变压器过流保护动作跳闸，存在全厂失电的风险。
（2）改进措施：220KV备自投动作前先停106、107单元的新氢压缩机，时间在0.5秒左右；108单元同步机跳闸时间与35KV备自投配合，需在35KV备自投动作前切除；其它6KV电机，采取分批切除的方案，第一批时间整定的原则是：220KV备自投动作时，第一批不切除（新氢压缩机需切除），但需在35KV备自投动作前切除。
6.5 运行部设备停运原因分析及改进措施
（1）对带油站的机组及机泵主辅油泵电机增加电气联锁，即运行油泵停机后自动启动备用油泵，以防止油压降低；
（2）将107、108单元新氢压缩机组、催化主风机、110-K-201机组润滑油泵由双电改为一汽一电；（在目前情况下，可以先做电气联锁）
（3）鼓风机联跳引风机，导致晃电停机后不能自启动。将两台风机互为停机联锁延迟1-2秒。
（4）部分变频器电机自启动未成功，改进措施：调整完善变频器参数，增加抗晃电控制器，更换部分老化变频器。
（5）部分低压电机自启动未成功，改进措施：增加抗晃电控制器。
7 结语
220KV系统一般采用中性点直接接地运行方式，在线路遭受无论哪种方式雷击时，均会造成短路故障，引起晃电事故，对系统的稳定运行非常不利。应不断优化防雷措施，将线路遭雷击的几率降到最小。对变电所保护装置的整定与配合做进一步优化，在晃电事故发生时，尽量将事故影响降到最小。
参考文献：
［１］陈家斌．电气设备运行维护及故障处理［Ｍ］．北京：中国电力出版社，2003
［２］李火元，李斌等．电力系统继电保护及自动装置［Ｍ］．北京：中国电力出版社，2004
［３］李佑林，林东．电力系统继电保护原理及新技术［Ｍ］．北京：科学出版社，2003
论文作者:石鑫
论文发表刊物:《河南电力》2018年19期
论文发表时间:2019/4/11
标签：动作论文; 母线论文; 事故论文; 时间论文; 系统论文; 电流论文; 线路论文; 《河南电力》2018年19期论文;