变电所中不合理的操作方式

电力18讯：    目前部分35 kV变电所中，由于负荷较小，存在一台主变压器运行，一台变压器热备用的运行方式，如图1所示。#1主变压器供10 kV I 、Ⅱ段母线运行，#2主变压器热备用。这种运行方式，只产生一台主变压器的损耗，并通过对不同时期负荷不同，投入不同容量的主变压器，可以减少主变压器的损耗，提高供电效率。


    在这种运行方式下，若发生10 kV系统单相接地，目前有较多35 kV变电所，未安装线路单相接地自动选线装置，常常采用试拉出线的方式来判断接地故障线路。为了尽量减少试拉出线的条数和保证正常供电，常常采用先并后分的操作方式，即先将#2主变压器从热备改运行，然后拉开10 kV母联分断路器，判断出故障所在的母线范围，再进行出线断路器的试拉。


    上面的操作方式表面看来并没有不妥，而且可以保证不间断供电。但是，在合上#2主变压器10 kV开关（并列）一步操作过程中，存在这较大的危险。主变压器并列运行的规定，应符合以下四个条件：接线组别相同、电压比（电压）相等（允许差正负0.5%）、短路电压百分比相等（允许差正负10%）、相位相同。


    在#2主变压器10 kV断路器合上之前，由于两个系统电压的不相同，各相断口之间存在较大的电压差，在合闸的瞬间电压差（6 kV）直接加在变压器阻抗上，形成很大的环流。环流对变压器线圈、设备连接线、铝排造成非常大的电动力破坏。


    同时该环流的方向对变压器两侧差动保护TV来说一致的，不会引起差动保护动作。真空断路器的合闸动作时间≤0.2 s，而变压器的后备过流保护整定时间一般是0.5 s，也不会引起过流保护动作。所以说这种情况是处于保护的死区。


    以2台主变压器的参数完全一致考虑，分析#2主变压器10 kV断路器两侧电压差形成的原因如下。


     #2主变压器10 kV断路器各相电压正常，三相电压均为正常的相电压，且对称分布，#2主变压器10 kV的母线侧的电压则呈现不对称情况，接地相电压为0，而另两相则上升为相电压，且发生相角变化。则在#2主变压器10 kV断路器的断口两侧，存在电压差可达到正常相电压的值，在合环时可产生较大的瞬间冲击环流，对主变压器及断路器都产生较大的威胁。这种危害由于在无人值班模式下，运行人员离开现场，无法及时发现而被忽视。电压相量分析如图2所示。



    通过电压相量图比较，当时的系统条件不能满足主变压器并列运行的条件。


以上操作情况比较隐蔽，正常情况下符合并列条件，只有在接地时不满足并列条件，且无任何保护动作信号的发生，事故现象只在短时间内存在，只有人员在现场附近才能发现；但此种操作所造成的危害是不能忽视的。


因此，根据以上分析，存在上面此类运行方式的变电所，在发生10 kV系统单相接地，进行试拉出线时，建议根据10 kV线路的通道及设备情况，进行有选择性逐条试拉为好，不应将正常系统与非正常系统进行并列。