阮刚
(四川能投鼎盛锂业有限公司,四川 眉山620000)
[摘 要]2019年11月5日四川能投鼎盛锂业有限公司35 kV鼎盛变电站除35 kV电源进线外,全站突然停电,电力监控系统显示故障为“35 kV主变差动保护动作”。经分析与查找,确认是主变至10 kV侧进线901开关之间的10 kV共箱封闭母线发生相间短路故障,分析事故主要原因为10 kV共箱封闭母线产品母线中间穿墙结构设计存在缺陷和材料选择错误,当时采取了临时应急处置措施。经对3种技改方案进行综合比较,最终选择了在10 kV共箱封闭母线进户中间穿墙位置设置TGJ8-12型高压穿墙套管的技改方案,并于2020年度春季大修期间在12 h内顺利完成技改。此举无需改动共箱金属外壳尺寸、铜母排无需重新制作,施工作业时间短,技改费用低,实际运行效果好,可为业内提供一些参考与借鉴。
[关键词]共箱封闭母线;主变差动保护动作;事故原因分析;技改方案;TGJ8-12型高压穿墙套管;技改效果
[中图分类号]TM726.1 [文献标志码]B [文章编号]1004-9932(2022)06-0077-04
0 引 言
四川能投鼎盛锂业有限公司(简称鼎盛锂业)Ⅰ期10 kt/a电池级锂盐项目配套新建35 kV鼎盛变电站,其总体设计方案为:35 kV鼎盛变电站为末端负荷站,采用户内站设计,35 kV单回单电源进线,单台S11-25000kVA/35/10.5kV三相双绕组铜芯低损耗无励磁调压油浸式电力变压器,户外布置;35 kV、10 kV开关柜户内布置;35 kV出线开关柜与主变之间采用电缆连接,主变10 kV低压侧采用共箱封闭母线与户内10 kV开关柜连接;变电站35 kV和10 kV母线主接线形式均为单母线不分段。各10 kV负荷采用电缆出线,主要设备包含9台配电变压器、16台高压电动机等,为全厂各生产装置及生活、办公区等提供用电,同时配备容量1 000 kVA、Ue=400 V的应急柴油发电机组1台。
35 kV鼎盛变电站为EPC总承包项目,设计单位为成都市某甲级设计院,变电站于2018年5月31日建成并一次性送电成功。正常运行约18个月后,2019年11月5日11:40:06,35 kV鼎盛变电站除35 kV电源进线外,全站突然停电,电力监控系统显示故障为“35 kV主变差动保护动作”,主变上、下两侧501开关、901开关跳闸导致全厂停电,应急柴油发电机组自动启动,向各二级变电所事故段应急负荷供电。
1 故原因分析
1.1 35 kV主变差动保护基本原理
主变差动保护,是变压器的主要保护手段。其基本原理是,反映被保护变压器各端流入和流出电流的差,保护区内如果发生故障,差动回路中的电流值大于整定值,差动保护瞬时动作,而保护区外的故障,主变差动保护则不应动作。
35 kV主变差动保护范围如图1。电流互感器TA1设置在35 kV出线柜501出线侧,电流互感器TA2设置在10 kV进线柜901上端侧,在变压器正常运行和外部故障时,电流互感器TA1、TA2电流相等(I2′-I2″=0),差动回路的电流等于零,一旦(I2′-I2″)>差动保护设定值,主变差动保护动作。
1.2 35 kV主变差动保护影响因素
据上述主变差动保护基本原理,本次35 kV鼎盛变电站主变差动保护是在35 kV主变正常运行时发生的,故在故障检查时应排除掉变压器激磁涌流产生的不平衡电流、变压器两侧电流相位不同产生的不平衡电流、计算变比与实际变比造成的不平衡电流、电流互感器TA1与TA2型号不同造成的不平衡电流、变压器带负荷调整分接头造成的不平衡电流等因素的影响。
1.3 35 kV主变差动保护范围
据上述35 kV主变差动保护原理及主变差动保护影响因素分析,35 kV鼎盛变电站主变差动保护范围即电流经过电流互感器TA1、TA2的范围(如图1),亦即35 kV主变上、下侧电流互感器TA1、TA2之间的范围,主要包括35 kV侧出线501开关至35 kV主变的35 kV电缆、35 kV主变设备本体、35 kV主变至10 kV侧进线901开关之间的10 kV共箱封闭母线三部分。
1.4 故障点查找
据35 kV主变差动保护范围,分别检查35 kV电缆、35 kV主变设备本体、10 kV共箱封闭母线(三相母线导体封闭在同一个金属外壳中的金属封闭母线)。故障点检查过程及结果如下。
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