防谐振防误操作防污闪振措施及事故案例.docx

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防谐振防误操作防污闪振措施及事故案例

长治电网防止输变电设备污闪的措施

为保证电网安全可靠运行，防止由于大雾和临界气温以及恶劣天气对电网安全运行带来的影响，避免电网污闪事故的发生，根据上级指示并结合本地区实际情况，采取以下防范措施，要求各单位根据具体情况，制定相应措施，组织并落实好防范污闪的各项安全准备，并予以落实。

1、定期对严重污秽地区开展严密测试，根据测试结果，安排防污闪工作。

2、对重要厂、站的变电设备污秽情况进行定期检查。

3、密切关注天气变化，做好事故预想，准备好备品、备件、安排好抢险队伍。

4、对个别污秽特别严重的线路或变电站，提前安排检修或进行带电水冲洗。

5、遇到雷、雨、冰雹、大风等恶劣天气，当值调度员应将无功优化系统退出运行。

6、各级电网调度部门要根据当前的气象条件，合理安排运行方式。

发生输变电设备多处掉闸时，要及时控制电网潮流，限制事故影响范围，防止发生电网稳定破坏。

在低谷时段，要适当降低系统电压水平，各厂站按电压曲线下限运行，减少闪络几率。

7、各厂站运行人员要加强设备巡视，尤其在阴雨天气做好事故预想，遇有事故，要按照现场规程和调度指令迅速处理。

8、大户所要加强对所辖用户站内用电设备管理及清扫工作，防止因瓷瓶表面污秽导致在雨加雪及大雾天气时引起的闪络，造成系统设备故障。

9、用电营业部门要向重要用户通报电网安全情况，督促其做好相应准备工作，做好事故预想，落实自保措施。

10、各发电厂、变电站、县级调度值班人员如发现本地天气变化（雨、雪、风、雷等天气）可能对电气设备的正常运行造成影响的，必须及时向地调值班员汇报，并严格遵守调度纪律，发生事故后，在迅速处理的同时，要及时上报。

11、根据当地天气情况，在征得地调值班员同意后，尽量限压运行，以减少闪络事故发生。

长治电网防止误操作的措施

1、认真执行准军事化交接班、防止因错交或漏交造成对系统运行方式、检修方式不清，从而导致误操作。

2、新设备投运前会同方式人员认真制定启动送电方案，并经公司领导及有关科室会签后执行，防止调度员对现场设备不熟悉导致误操作。

3、当系统运行方式变化较大或系统有重大操作时，事先要充分的事故预想和反事故演习。

4、调度员在下令操作前认真核对运行方式，做好事故预想。

5、调度员在下令操作前检查系统潮流及电压是否允许。

6、在发布许可工作的指令时检查该操作任务要求的接地线及应合的接地刀闸是否已全部完成。

7、在发布结束检修状态调度指令前检查所有申请检修、配合的工作已全部结束。

8、联络线转检修时，发布合接地刀闸或装设接地线前检查可能带电的各侧刀闸确已断开。

9、联络线转备用或运行时，在发布合刀闸指令前检查对侧接地刀闸确已拉开或接地线确已拆除。

10、认真开展“多说一句话”活动。

11、发生事故时一定要沉着、冷静，全面了解情况，经过主副值调度员协商后在做出处理，必要时一定要请示有关领导。

12、认真执行副值下令、主值监护制度，尤其是重大事件更要作到相互及时沟通。

13、接受工作申请票，要严格按照停电范围、工作内容、停电时间、工作实际认真填写与申请人复诵核对无误，并与停电计划核对，主值审查。

长治电网防止谐振的措施

电力系统中一些电感、电容元件在系统进行操作或发生故障时可形成各种振荡回路，在一定的电源作用下，会产生串联谐振现象，导致系统某些元件出现严重的谐振过电压。

复杂的电感、电容电路可以有一系列的自振频率，而电源中也往往含一系列的谐波，因此只要某部分的自振频率与电源的谐波频率之一相等或接近时，这部分电路就会出现谐振现象。

    在不同的电压等级以及不同结构的电力系统中可以产生不同类型的谐振过电压，按其性质可以分成线性谐振、铁磁谐振和参数谐振三种类型。

1、线形谐振过电压。

谐振回路由不带铁芯的电感元件（如输电线路的电感，变压器的漏感）或励磁特性接近线性的带铁芯的电感元件（如消弧线圈）和系统中的电容元件组成。

2、铁磁谐振过电压。

谐振回路由带铁芯的电感元件（如空载变压器、电压互感器）和系统的电容元件组成。

因铁芯电感元件的饱和现象，使回路的电感参数是非线形的，这种含有非线形电感元件的回路在满足一定的谐振条件时，会产生铁磁谐振。

3、参数谐振过电压。

由电感参数作周期性变化的电感元件（如凸极发电机的同步电抗在Xd～Xq间周期性变化）和系统电容元件（如空载线路）组成回路，当参数配合时，通过电感的周期性变化，不断向谐振系统输送能量，造成参数谐振过电压。

    下面详细介绍一下康庄站的一次谐振过电压现象。

    2005年3月22日——4月3日，康庄站110kV东、西母及全部设备，＃1、2主变及三侧开关，110kV旁母及121、123、126、127、128间隔、124开关停电更换刀闸，4月3日18：

56康庄站工作全部结束，19：

00—20：

58用110kV康微线126开关给110kV东母、旁母充电正常、110kV东母PT与220kV上母PT核相正确，21：

43—22：

26用＃1主变给110kV西母充电正常、110kV东、西母PT核相正确，22：

31将110kV康微线126开关转热备，22：

53康庄站＃2主变转热备（102开关上东母），23：

03合上102开关后康庄站110kV东、西母PT核相正确，23：

07拉开＃1主变101开关，23：

15 拉开＃2主变102开关，23：

20康庄站汇报110kV东母PT仍有电压指示且放电声音很大，23：

22地调令微子镇站拉开110kV康微线173开关，23：

24地调令康庄站拉开＃2主变202开关对110kV东母PT进行检查。

23：

51检查未发现异常，将110kV东母PT退出运行继续送电。

    我们分析康庄站110kV系统发生的是非线性铁磁谐振。

在正常运行条件下其初始感抗大于容抗（ωL＞1/ωC），电路不具备线性谐振的条件，但是当铁芯电感两端的电压有所升高，电感线圈中出现涌流时就有可能使铁芯饱和，其感抗随之减小，以致可以降低到ωL=1/ωC，使之满足串联谐振条件，在电感、电容两端形成过电压。

    康庄站110kV断路器装有均压电容（SW6型开关），母线上装的是电磁式电压互感器，当110kV东母线经＃2主变102、康微线126两台断路器处于热备用状态时，均压电容和母线上电磁式电压互感器形成串联回路，在外部电源的“激励”下，发生了串联铁磁谐振过电压。

    发生铁磁谐振时母线电压表指示有较高数值（最高过电压可达1.65～3倍额定电压），PT中过电流最高可达80倍额定电流，处理不及时PT将很快过热烧坏，甚至爆炸着火，造成变电站失压。

    另外春检期间，长治电网35kV系统中连续发生的几次PT一次保险熔断，也和谐振过电压有关，其原因如下：

    在中性点不接地的系统中，电磁式电压互感器每相对地的电感和线路对地电容在一定条件下会发生谐振。

当系统三相电压正常时，三相对地的阻抗呈三个等效电容，电源中性点对地电位为零；当其一相发生瞬时接地时，其他两相电压升高 倍，接地相对地保持一个等效电容，其他两相对地阻抗变为等效电感。

当电压互感器铁芯饱和，其电感逐渐减小使感抗和容抗相当时，则产生谐振。

生谐振时，在电感和电容两端产生高电压，电路中励磁电流会增加几十倍，引起电压互感器一次侧熔断器熔断，甚至烧毁电压互感器。

    解决铁磁谐振的办法有：

1、系统过补偿运行，感抗小于容抗ωL＜1/ωC。

2、取中性点经小电阻接地方式，可杜绝铁磁谐振。

3、提高断路器动作的非同期性。

由于许多谐振过电压是在非全相运行条件下引起的，因此提高断路器动作的同期性，防止非全相运行，可以有效防止谐振过电压的发生。

4、对母线停送电操作时采取防止谐振的措施：

母线送电时，尽可能用线路充电，（A）在合上PT后，采取先合上受电侧开关，再用送电侧开关带线路对母线充电的操作方法；（B）母线停电时，采取先拉开送电侧开关，再拉开受电侧开关的方法。

（C）或先不投母线PT，带用线路给母线充电良好后在投入母线PT。

5、对电网内容易发生谐振的厂站进行分析计算，根据计算结果采取针对性防止谐振措施。

6、母线上加装一定的对地电容，也可减少谐振的发生。

7、在有可能的条件下，尽量降低母线运行电压。

例如直接调整主变分接头位置或通过调整运行方式通过上一级系统降低运行电压，以尽可能的降低谐振的可能性。

8、负荷较轻的情况下，要尽量增加母线负荷。

9、选用励磁特性较好的电压互感器或改用电容式电压互感器。

10、在电磁式电压互感器的开口三角形绕组中加装阻尼电阻，可消除各种谐波的谐振现象。

附：

故驿站35KV系统谐振事故

1、事故处理经过：

2002年2月12日22：

39分故驿站35KV东母出“系统接地”光字，三相电压分别为A、C相电压32KV，B相1.9KV，了解王庄电厂告35KV系统接地，三相电压分别为：

A，C37KV，B0KV。

22：

42分集控中心拉开故驿站35KV磷肥线483开关（没有负荷），接地不消失，即合上35KV磷肥线483开关。

22：

44分集控中心拉开故驿站35KV合成线478开关，接地信号消失，但35KV系统三相电压不平衡且均升高，A：

25KVB：

25KVC：

27KV，了解长电告35KV三相电压均升高并不断摆动。

22:

45—22：

55集控中心依次拉开故驿站35KV长电线474开关、35KV长安线475开关、35KV漳施线476开关、35KV磷肥线483开关后谐振不消失，三相电压在18KV-28KV间摆动。

23：

13分长电调整负荷拉开35KV王电线351开关解列，集控中心拉开故驿站35KV长电线482开关，故驿站35KV母线三相电压恢复正常，三相电压均为22KV。

23：

17分集控中心依次合上故驿站35KV长电线474开关、35KV长安线475开关、35KV漳施线476开关、35KV长电线482开关，35KV磷肥线483开关，且王电同期合上351开关并网。

2002年2月13日11：

37分故驿站35KV478合成线查线工作结束，未发现问题，故驿站35KV合成线478开关、站内至龙门架设备均无异常。

12：

31分集控中心合上故驿站35KV合成线478开关，并告478开关合上后，35KV系统出接地信号，电压分别为：

A：

32KV、B：

1.6KV、C、31KV，即令其断开478开关。

12：

32分集控中心拉开故驿站35KV合成线478开关，并告35KV系统三相电压不平衡且均升高，A：

25KVB：

25KVC：

27KV，了解长电告35KV三相电压均升高并不断摆动。

12:

35分集控中心拉开故驿站35KV长电线474开关，接地消失，三相电压恢复正常，即合上35KV长电线474开关。

19：

00分故驿站35KV478合成线转检修登杆查线及478开关高压试验均没有发现问题。

19：

13分故驿站35KV478合成线送电，三相电压均正常。

令大户所自己指挥用户侧送电。

20：

02分集控中心及长电告35KV系统接地，三相电压分别为A、C相37KV，B相0KV，即令大户所了解用户情况。

20：

11分大户所告故驿站35KV478合成线所供恒元化工厂用户计量箱内声音异常。

20：

12分集控中心拉开故驿站35KV磷肥线483开关。

20：

16分集控中心拉开故驿站35KV合成线478开关，故驿站35KV电压正常，即告大户所申红刚拉开恒元化工厂进线侧刀闸。

20：

23分故驿站35KV478合成线所供用户恒元化工厂进线刀闸已拉开，即合上故驿站478开关，故驿站35KV电压运行正常。

2、事故暴露问题：

（1）由于用户维护水平及系统安全观念淡薄，由用户引发的系统事故逐年上升，因此应加强用户侧管理，提高检修维护水平。

（2）由于故驿站所供负荷性质特殊，含有高次谐波分量，负荷瞬间变化较大，对电网安全特别是对漳电机组安全运行构成威胁。

3、防止事故对策：

（1）认真总结和学习《长治电网防止谐振事故的措施》，分析可能引起谐振的异常情况，制定防止谐振的措施，讨论制定处理电网谐振事故的步骤。

（2）35KV系统为中性点直接接地系统，发生单相接地故障较多，处理时很可能发展为35KV系统谐振，因此，发生接地后要分析供电线路性质、供电线路运行水平、线路供电区域等情况，合理安排选择接地顺序。

（3）在发生谐振后，由于谐振对系统的危害要比单相接地对系统的危害大，因此，要果断、迅速处理；要明确处理单相接地和系统谐振事故的方法的不同，正确处理，使系统尽快恢复正常运行。