XX风电有限公司
集电线路故障分析总结报告
一、事件概况:
时间:XXXX年XX月XX日XX时XX分。
事件发生地:XX风电场。
事件类型:继电保护动作、设备损坏的不安全事件。具体为:35KV集电线路Ⅰ回(开关编号354)、35KV集电线路Ⅳ回(开关编号357)跳闸;#XX箱变组合式过电压保护器损坏。
二、事件前运行方式:
#1主变220kV侧经XX线与系统并网;#1主变220kV侧中性点经隔离开关接地运行、35KV侧经消弧线圈接地运行; 35kVⅠ回、Ⅱ回、Ⅲ回、Ⅳ回集电线路及箱变运行。35kV站用变带站用电运行;10kV站备变冷备用;35k动态无功补偿装置运行;站用直流系统蓄电池组、整流装置浮充电运;XX台风机运行。
负荷情况: XXXX年XX月XX日XX县为沙尘暴天气,风电场总负荷2.6万KWh,220KV母线电压227KV,35KV母线电压35.94KV。Ⅰ回集电线路7325.9kW,电流120.17A;Ⅱ回集电线路8034.52kW,电流130.18A;Ⅲ回集电线路4651.28kW,电流75.28A;Ⅳ回集电线路7517.71kW,电流123.06A;最大风速约20.34m/s。
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二、事件现象及处理经过:
XXXX年XX月XX日XX时XX分集电线路Ⅰ回线过流Ⅰ段保护动作(动作电流:Ia:40.99A,Ib:1.86A,Ic:3.73A),354断路器跳闸;853ms后,集电线路Ⅳ回线过流Ⅰ段保护动作(动作电流:Ia:2.97A,Ib:16.11A,Ic:34.53A),357断路器跳闸。两条线路上所带8台风机全停。
向中调汇报相应情况,并记录。同时安排人员对集电线路Ⅰ回线和Ⅳ回线进行巡检。巡视发现集电线路Ⅰ回线#19风机终端ATAN06号塔上跌落保险上口A相与钢芯铝绞线连接处线夹断开,三相跌落保险正常;集电线路Ⅳ回线#33风机终端DTN06号塔三相跌落保险熔管脱落、熔丝熔断。随即对19#、33#箱变进行检查。19#箱变经检查无异常,检查发现#33箱变高压侧过电压保护器烧坏(C相击穿从底座脱落,过电压保护器底座密封开裂且有明显电弧烧伤痕迹,过电压保护器底座用于同数显记录仪连接的同轴电缆烧断)。事件发生后,分公司领导、风电场领导立即赶赴现场指挥,分公司电气专责电话指导事件处理。
XXXX年XX月XX日中午,对#19风机终端ATAN06号塔A相线夹进行更换,更换后向中调申请线路送电带负荷,XXXX年XX月XX日16时20分集电线路Ⅰ回线送电,送电正常,17时30分风机恢复,运行正常。XXXX年XX月XX日17时40分,对#XX箱变做好隔离措施,并向中调申请线路送电带负荷,XXXX年XX月XX日17时50分集电线路Ⅳ回线送电,18时40分,除#XX风机外其余风机均恢复,运行正常。
XXXX年XX月XX日XX时,将35KV备用开关柜过电压保护器拆下装于#XX箱变,并联系试验单位,对#XX箱变进行相关试验检查。
XXXX年XX月XX日XX时,试验单位人员进场,对#33箱变按照交接及预防性要求进行试验。试验项目包括箱变本体耐压试验、高低压侧直阻测试、变比测试、箱变油耐压
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试验、过电压保护器耐压试验和连接电缆绝缘测试,16时上述试验结束,各试验数据合格。16时30分,对#XX箱变送电,送电后检查箱变正常,17时,启动#XX风机,风机正常运行后检查箱变,运行正常。
XXXX年XX月XX日9时30分,对#19、#XX箱变和集电线路进行再次加强性例行巡查,检查结果正常。
三、事件图片:
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四、原因分析:
1、集电线路Ⅰ回线#19风机终端ATAN06号塔A相线夹断开,搭接在铁塔上(铁塔
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角铁有明显弧光熏黑痕迹),造成集电线路Ⅰ回线A相形成反复间歇性弧光接地(电容电流为:30.44A,此值是消弧线圈计量35KV系统发生故障后的电流),引起354开关过流Ⅰ段保护动作跳闸。
2、由于35KV系统中性点经消弧线圈接地而非直接接地,A相接地后,引起B相、C相相电压升高。
3、354开关在断开集电线路Ⅰ回故障点时,形成了操作过电压。单相接地时,一般加在相与相之间的操作过电压要比加在相对地之间的过电压大1.5-2倍。根据经验:如果单相接地故障为间隙性的弧光接地,过电压的值最高可达3.5倍正常运行相电压的峰值。
4、这样高的电压作用于站内35KV系统,势必造成电气设备内绝缘的积累性损伤及在外绝缘薄弱点造成对地击穿或线间闪络而引发成短路事故。这正是造成集电线路Ⅳ回线末端#XX箱变高压侧过电压保护器损坏的直接原因。
5、集电线路Ⅳ回线BC相产生过电压,导致过电压保护器发热,形成BC相相间短路,最终发展成三相短路。跌落保险熔丝熔断时间较长,造成357开关过流Ⅰ段保护动作跳闸。
6、经过现场对#XX箱变高压室的检查,高压带电显示器瓷柱三相有明显熏黑痕迹。经对过电压保护器现场解体检查,B、C相间隙击穿阀片电阻烧毁,也验证了上述判断。
五、暴露的问题及防范措施:
1、因风电场环境因素的作用,35KV集电线路的日常巡视检查、检修维护工作仍有欠缺。是造成本次故障的根本原因。应抓紧时间制定集电线路的运行及维护规程,定期开展线路的维护工作。
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2、在年度预防性试验时,应严格按照规程要求对箱变进行预试工作,特别注意箱变过电压保护器的试验工作。对于试验中发现问题的过电压保护器要予以坚决更换。同时加强对备品备件的管理,尽快按照备件管理制度,采购所需的过电压保护器备品备件。
3、因风电场环境温差加大,注意箱变内除湿加热检查,防止电气设备绝缘降低。
4、严格按照XX电网的要求,开展继电保护互查工作,尤其对风电场35KV集电线路保护定值进行检查核对,注意与主变压器保护定值的配合。防止保护越级跳闸,发生更大的事故。
5、严格执行风电场运行操作规程,对投切电容器、空载线路、空载变压器,应尤为重视,防止产生操作过电压和谐振过电压。
6、加强对35KV消弧线圈运行情况的监视,及时准确判断35KV系统单相接地故障,发挥小电流接地选线作用。
7、应以本次故障做为延伸,做好集电线路的事故预想工作。夏季来临,定期开展电缆的红外线成像检测工作,重点对终端杆及开关下侧电缆接头处进行监测,尤其在高温大负荷期间加强检测,发现问题及时处理。
8、按照XX电网要求,尽快配置35KV母线保护。实现35KV系统故障的快速切除。
9、配置35KV系统故障录波装置,方便故障问题的分析处理。本次故障分析上,缺少相关必要的参数,对故障原因的分析带来不便。
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