某風電場站用接地變低壓側零流保護動作跳閘事件經驗反饋

一、風電場基本簡介

某風電場安裝遠景能源生產風電機組共22臺,總裝機容量43。6MW,22颱風力發電機組透過2回集電線路送至35kV母線,經110kV主變壓器(SZ11-50000/110)升壓後,由一回110kV線路接入220kV變電站。0。4kV系統廠用電採用兩路電源互切換執行,正常執行時由接地站用變帶0。4kV交流段,(廠用電失去時由10kV農網線路經備用變帶0。4kV段執行)。

二、執行方式

110KV線路執行正常,#1主變線執行正常;35KV母線PT線執行正常,35KV出線一,35KV出線二線執行正常,35kV 1號站用變執行正常帶400V交流段,無功補償裝置因正在除錯未投入執行;22颱風機全部併網執行,全場有功功率0MW,22颱風機處於待機狀態,平均風速2。96m/s,當天天氣為大霧天氣。

三、事件簡介

1、04時13分11秒043毫秒站用接地變保護裝置啟動

2、04時13分12秒245毫秒站用接地變低壓側零序過流I段保護動作,站用接地變高壓側斷路器(354)跳閘

3、04時13分12秒545毫秒站用接地變低壓側零序過流II段保護動作

4、04時13分12秒301毫秒35kV主變低壓側斷路器(351)、35kV集電線路一斷路器(352)、35kV集電線路二斷路器(353)

三、事件發生後現場採取的響應

保護動作跳閘後, 10kV備用變不能正常切換,檢查#1主變執行正常,值班人員分成A、B 兩組。

A組:

(1)檢查站用接地變,測量變壓器高、低壓側絕緣,高、低壓電纜絕緣,檢查結果正常。(2)檢查35kV集電線路一、集電線路二斷路器及保護裝置,檢查結果無異常。(3)檢查主變低壓側斷路器保護裝置,無異常。檢查400V交流段裝置,檢查結果無異常

B組:

(1)因備自投裝置在接地變兼場用變跳閘後不能正常切換,使用萬用表檢測發現備用電源電壓缺C相,隨後對10kV線路進行巡視,發現在10kV 159號杆塔處C相跳線被燒斷,由於10kV線路是農網線路,緊急聯絡當地電工進行了處理。(2) 6時54分,A組站內裝置檢查完成,無異常, 合上主變低壓側斷路器351,35kV母線電壓指示正常,合上接地站用變斷路器354,電壓正常,裝置執行正常,站內400V供電恢復正常。

四、事件原因及分析

1、事後透過現場檢視所有保護只有站用接地變低零流I段、II段保護動作,站用接地變發生跳閘後聯跳35千伏所有開關,該過程符合國家能源局《防止電力事故的二十五項重點要求》及新能源公司規定要求。在站用接地變低零序保護I段、II段均動作使斷路器跳開,說明故障點不在該保護區間內,因為零序I段動作後並未切除故障, II段保護繼續動作。

2、接地站用變低壓側零線沒有按照設計圖紙接線

運維人員透過使用萬表對備用變高壓側進線避雷器接地扁體和備用變壓器低壓側零排進行了電阻測量,阻值顯示為0。1Ω,確定備用變壓器高壓側避雷器接地與備用低壓側零排接地體共用接地,因此避雷器擊穿後的分流進入了備用電低壓側零排。按設計圖分析,即便有分流經400V零排在站用接地變接地點入地,但零序CT應該安裝在零排匯聚點之上(如圖1所示),入地電流不經過零序CT,保護不應動作。

某風電場站用接地變低壓側零流保護動作跳閘事件經驗反饋

圖1:設計圖零序CT安裝位置

某風電場站用接地變低壓側零流保護動作跳閘事件經驗反饋

圖2:實際圖零序CT安裝位置

3、備用變中性線接地電阻過大

因備用變周圍為地質石質狀況,經測試儀檢測接地電阻阻值為103Ω,可以說明10kV備用變接地點接地電阻較大,可以推斷當避雷器炸裂時,因為對地電阻較大,大電流不能全部透過該中性點直接流入大地,部分電流流入站用接地變低壓側零排上,然後再透過站用接地變低壓側零排接地點匯入大地,這部分電流流過站用接地變低壓側零序電流互感器,最終造成站用接地變低零流保護動作。

4、農網線路故障

巡視小組巡視發現,備用變壓器高壓側進線C相避雷器炸裂,當天無打雷情況,說明該避雷器可能存在質量缺陷,可以推測當時該避雷器絕緣被炸裂發生擊穿後造成C相接地故障,該小電流接地系統電容電流較大,當接地電流長時間未被切除從而造成10kV線路159號杆塔處跳線被燒斷,10kV備用變高壓側避雷器炸裂。

本次事件起因是備用變壓器高壓側C相避雷器被擊穿炸裂造成C相接地,接地電容電流較大且備用變安裝處接地電阻較大,部分接地電流經站用接地變低壓側零排分流入地,而站用接地變低壓側零序接線不正確,電流流過零序CT導致接地變低壓側零序誤護動。

五、下一步採取改進措施

1、對備用電變壓器接地電阻進行降阻改造;

2、調整接地變零序電流互感器接線;

3、更換備用變三相避雷器,送河南電科院檢驗

4、在以後的日常巡視過程中,加強對站內交直流系統儀表的檢查

5、加強對備用電源線路的巡視,定期進行夜間巡視,及時發現缺陷點

6、結合場站情況,制定巡視檢查方案制度,同時將責任落實到人

六、經驗反饋

1、在工程驗收階段應注意檢查備用變的接地電阻是否達標以及避雷器質量是否合格,注意檢查接地變零序CT的安裝及接線是否正確;

2、執行人員應注意檢查備用變壓器的執行狀況。注意對避雷器、熔斷器以及中性線接地狀況進行排查,協同當地農網電工一起巡線;

3、定期對備用變接地電阻進行測試

4、定期切換站用變與備用變之間的試驗工作