周繼偉 黃志元

【摘要】針對(duì)在發(fā)電廠運(yùn)行中高壓斷路器的事故和障礙，依據(jù)其類(lèi)型、電壓等級(jí)等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，同時(shí)對(duì)事故的原因進(jìn)行分析，從而總結(jié)出高壓短路器在產(chǎn)生故障當(dāng)中所反映的質(zhì)量、管理等系列問(wèn)題。自此，以火電發(fā)電機(jī)為例，由此提出其故障的防范措施與對(duì)策。

【關(guān)鍵詞】變壓器；高壓短路器；運(yùn)行故障；分析與對(duì)策

為了規(guī)范電網(wǎng)的設(shè)備正常管理工作，從而提升高壓斷路器的運(yùn)行管理水準(zhǔn)，以及能夠及時(shí)防范其故障的發(fā)生。以某發(fā)電廠二號(hào)機(jī)為例，在開(kāi)機(jī)并列的過(guò)程中，其主變高壓斷路器C相單相性的進(jìn)行合閘。而且在并列之后，其發(fā)電機(jī)組發(fā)生了較為強(qiáng)大的震動(dòng)，且主變中心點(diǎn)進(jìn)行放電。此時(shí)，工作人員立刻停機(jī)并停止操作，但其斷路器的放電狀況仍未停止。對(duì)其主變的C相進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢查其閘處于關(guān)閉狀態(tài)，而A相的開(kāi)關(guān)卻在中間位置，B相處于分閘的狀況且其油管炸裂開(kāi)并漏油。而且其機(jī)組的阻尼線環(huán)有較為輕微的過(guò)熱現(xiàn)象。

一、高壓斷路器單相運(yùn)行故障分析

（一）當(dāng)中性點(diǎn)不接地時(shí)其高壓斷路器單項(xiàng)合閘的中性點(diǎn)電壓計(jì)算

當(dāng)發(fā)電機(jī)組在正常的運(yùn)行過(guò)程中與電壓矢量進(jìn)行重合，其無(wú)論中性點(diǎn)接地與否，其電壓值為零。如果在中性點(diǎn)無(wú)接地的情況下其主變高壓斷路器進(jìn)行單相合閘（假設(shè)B相進(jìn)行合閘），會(huì)導(dǎo)致發(fā)電機(jī)組以及系統(tǒng)不能夠使電流回路，所以，其兩者之間沒(méi)有任何的相同力矩。而假設(shè)電網(wǎng)的輸出頻率穩(wěn)定，而機(jī)組的輸出頻率依據(jù)于原動(dòng)機(jī)。因此在非全相之前發(fā)電機(jī)向電網(wǎng)輸出電功率，在單相合閘之后發(fā)電機(jī)的輸出頻率比電網(wǎng)的輸出頻率相比要高，在單相合閘之后發(fā)電機(jī)輸出頻率會(huì)比電網(wǎng)的輸出頻率要低。

（二）分析故障得出結(jié)論

當(dāng)發(fā)電機(jī)組的變壓器相經(jīng)過(guò)電網(wǎng)連接并且中性點(diǎn)無(wú)接地時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生力矩，因此，這時(shí)的發(fā)電機(jī)組的輸出頻率就依靠于原動(dòng)機(jī)的輸入頻率。如果強(qiáng)迫中性點(diǎn)對(duì)地零序的阻抗降低到零，電網(wǎng)的側(cè)零序就會(huì)產(chǎn)生電流回路的情況發(fā)生，所以在單相電流的狀況下，發(fā)電機(jī)的側(cè)流通過(guò)兩相電流，正序相分，進(jìn)而促使發(fā)電機(jī)組會(huì)有相同的力矩，從而導(dǎo)致發(fā)電機(jī)組以及電網(wǎng)的輸出頻差逐步縮小，因此中性點(diǎn)的電位同樣為零，中性點(diǎn)中的電間隙電弧會(huì)被熄滅。其后，導(dǎo)致中性點(diǎn)對(duì)地的阻抗轉(zhuǎn)變成無(wú)法預(yù)估，因而產(chǎn)生發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)再次失步的結(jié)果，就如同掉入一個(gè)死循環(huán)當(dāng)中，故障自始至終無(wú)法得到解決，從而事故產(chǎn)生和擴(kuò)大化發(fā)展，

二、高壓斷路器單相運(yùn)行故障的防止對(duì)策及措施

首先對(duì)其設(shè)備加強(qiáng)維護(hù)檢修，從而保障斷路器能夠正?？煽窟\(yùn)作，同時(shí)也要從操作方法上尋找能夠減少斷路器單相運(yùn)行故障的發(fā)生率。

并且當(dāng)中性點(diǎn)發(fā)生接地時(shí)，主變的高壓側(cè)開(kāi)關(guān)進(jìn)行單相合閘時(shí)，由此發(fā)電機(jī)組旁側(cè)會(huì)產(chǎn)生相對(duì)較為穩(wěn)定的兩相性電流，從而能夠正常維持發(fā)電機(jī)以及系統(tǒng)的同步運(yùn)作。發(fā)電機(jī)組在正常開(kāi)停機(jī)的情況下按照要求的步驟進(jìn)行操作，避免事故的產(chǎn)生以及產(chǎn)生后的擴(kuò)大化影響。

（1）在啟動(dòng)發(fā)電機(jī)之前，對(duì)其引入主變中性點(diǎn)且在并列之后對(duì)其中性點(diǎn)按照實(shí)際情況進(jìn)行監(jiān)督。（2）在發(fā)電機(jī)停機(jī)之前，先投入主變中性點(diǎn)然后再解列開(kāi)關(guān)；不能夠在停機(jī)操作的過(guò)程當(dāng)中用手動(dòng)聯(lián)跳主變高壓斷路器，避免斷路器非全相在跳閘之后發(fā)生尤為強(qiáng)大的正負(fù)序電流，因此需要將有功或者無(wú)功的功率均降到空載之后對(duì)其開(kāi)關(guān)再解列，之后再停機(jī)。（3）而一旦在高壓斷路器單相合閘時(shí)產(chǎn)生故障，例如機(jī)組是配有低壓分支線的開(kāi)關(guān)時(shí)，可以采用低壓的開(kāi)關(guān)速度與系統(tǒng)進(jìn)行并列，從而恢復(fù)相對(duì)稱(chēng)正常的運(yùn)行工作，其后再將非故障的開(kāi)關(guān)串聯(lián)進(jìn)行解列。例如發(fā)電機(jī)組在無(wú)低壓分支線的開(kāi)關(guān)時(shí)，也可以通過(guò)系統(tǒng)采取串聯(lián)開(kāi)關(guān)的方式替代故障的開(kāi)關(guān)解列。

而發(fā)電機(jī)組高壓斷路器在進(jìn)行操作的過(guò)程當(dāng)中，其中性點(diǎn)已處于投入狀態(tài)，因此就會(huì)發(fā)生在某種特定的情況下斷路器的運(yùn)作是在中性點(diǎn)無(wú)接地的狀況下進(jìn)行運(yùn)作的。例如聯(lián)鎖的切機(jī)，這時(shí)如果產(chǎn)生單相開(kāi)關(guān)拒絕運(yùn)行，必然會(huì)導(dǎo)致故障的擴(kuò)大化，從而事故的損失就無(wú)法估計(jì)。因此，我們須在中性點(diǎn)的放電間隙其電流回路之間對(duì)其進(jìn)行防護(hù)與保障，且保護(hù)在運(yùn)作的過(guò)程中，可以采取自動(dòng)對(duì)其中性點(diǎn)進(jìn)行投入。其次也還需要加強(qiáng)發(fā)電機(jī)組的信號(hào)設(shè)備裝置，從而促使開(kāi)關(guān)在保護(hù)失去之時(shí)對(duì)其故障發(fā)出預(yù)警的信號(hào)，從而達(dá)到一個(gè)加強(qiáng)監(jiān)管并將單相運(yùn)行過(guò)程中的事故與故障降低到最小的幾率，對(duì)其安全運(yùn)作提供保障。

對(duì)其過(guò)程必須要進(jìn)行專(zhuān)業(yè)化嚴(yán)格管理，對(duì)其工作人員的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)進(jìn)行不斷的提升，從而做好管理工作，保障高壓斷路器的正常運(yùn)行，減少事故的發(fā)生率，為效率、為安全負(fù)責(zé)并提供保障。

總之，想要改變主變的運(yùn)行時(shí)間，就必須依據(jù)于負(fù)荷電流使其遠(yuǎn)離最小的變損曲拐點(diǎn)的變換方向進(jìn)行選擇。如電負(fù)荷不穩(wěn)定時(shí)，在這時(shí)兩者之間的變損差距較小，而當(dāng)負(fù)電荷遠(yuǎn)離的較多，則需要根據(jù)實(shí)際情況來(lái)決定其改變的方向，減小損失。當(dāng)變電站主變的兩側(cè)斷路器配備了電動(dòng)操作設(shè)備，工作人員就可以很輕松的按照較小的變損運(yùn)行方法來(lái)進(jìn)行操作。就可以減少斷路器頻繁運(yùn)作，從而導(dǎo)致經(jīng)常性的發(fā)生故障。

所以，在事故發(fā)生之前就必須對(duì)高壓短路器的單相運(yùn)行故障給予足夠的重視以及充足的防護(hù)措施，并在開(kāi)、停機(jī)、并以及解列之前就對(duì)其主變的中性點(diǎn)進(jìn)行投入，在功率降至零時(shí)才能夠解列開(kāi)關(guān)，從而避免高壓?jiǎn)蜗噙\(yùn)行事故的發(fā)生和擴(kuò)大。

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