现场︱ 500kV SYⅡ线过电压现象及分析
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国网河南省电力公司检修公司的研究人员罗行简，在2016年第1期《电气技术》杂志上撰文指出，SYⅠ、Ⅱ线属同杆双回线，SYⅡ线在S站配置有一组容量为120兆乏的并联电抗器、中性点经小电抗器接地。因线路改变，系统参数发生变化，在充电过程中引起谐振过电压，SYⅡ线并联电抗器退出运行。通过此现象的分析为运行维护积累了宝贵的经验。
SYⅠ、Ⅱ线运行一直平稳。但在SYⅠ、Ⅱ线线路走径发生变化后，却发现在调试过程中，合SYⅠ线A相时，SYⅡ线中性点电抗器避雷器发生击穿（见图1）。SYⅡ线高抗退出后，SYⅠ、Ⅱ线送电正常。但在更换SYⅡ线中性点电抗器避雷器后的送电过程中又发生了谐振过电压、传递过电压。
图1 SYⅡ线中性点电抗器避雷器过压
1 情况描述
1.1 SY II线操作前两变电站500kV系统运行方式
S站： 5011、5012、5013、2#主变高压侧、XSⅠ回线运行于500kV第一串， 5021、XSⅡ回线运行于500kV第二串； 5031、5032、5033、SYⅠ线、1#主变高压侧运行于500kV第三串， 5042、5043、SJⅡ回线运行于500kV第四串， 5061、5062、LSⅠ回线运行于500kV第六串， 500kVⅠ、Ⅱ母运行。SYⅡ线、SYⅡ线高压电抗器在检修状态。
Y站：一次设备： 5012、5013、5021、5022、5023、5033运行；500kVSYⅠ线、SM线、YJ线运行； 500kVⅠ、Ⅱ母线运行； 5031、5032、5041在冷备用状态。
1.2 事件经过
S站：网调下令：500kVSYⅡ线高抗由检修转运行，12：08，操作人员在拉开502367接地刀闸时，发现三相地刀半空中有较大扯弧，C相扯弧最大。A、C相拉开，B相拉开至一半后停止，随后操作人员现场手动将502367B相手摇至拉开位置，发现502367B相电机烧坏，此时听见SYⅡ线高抗中性点小电抗附近声音异常，听到较大的持续的电流轰鸣声。
将以上异常情况汇报网调。随后检查后台监控发现，SYⅡ线A相电压为250kV,B相电压为156kV，C相电压为489kV。
SYⅡ线光纤差动保护PCS931GMM异常；第一套远跳保护PCS925G动作，第二套远跳保护SSR530跳闸，高抗电量保护跳闸，高抗电量保护装置闭锁,高抗保护过负荷报警；高抗ZK压力释放；高抗ZK油温高；稳控装置报PT异常，汇报网调。
向网调保护处汇报，要求采取措施尽快恢复稳控装置正常；值班员向网调汇报，请求断开稳控装置SYⅡ线保护电压空气开关；空开断开后，稳控装置仍报LS线通信异常，恢复不掉。
12:13 后台报： SYⅡ线高抗保护RCS917中性点过流Ⅰ段、过流Ⅱ段动作。12：23 后台报：500kV稳控装置Ⅰ屏、Ⅱ屏装置异常动作。12：23 后台报：SYⅡ线高抗ZK压力释放动作，保护装置RCS974报警。
12：28网调下令推上502367，值班长汇报：断口电压太高，现场是敞开式设备，存在烧毁设备、伤及人员的可能，且B相必须就地才能操作。操作令未执行。13：09 后台报：SYⅡ线高抗ZK轻瓦斯动作。13：17网调又令：遥控推上502367A、C相，遥控操作失败；现场无法就地操作。
13：39，SYⅡ线高抗ZK重瓦斯动作。同时报出直流母线Ⅰ段电压异常，正极绝缘降低至0.3K。13：45 SYⅡ线高抗ZK油温异常。13：45 SYⅡ线高抗DK绕组温高。13：52 SYⅡ线高抗A、B柜过负荷告警。
14:09，SYI线对侧开关断开，SYⅡ线A相电压为154kV,B相电压为122kV，C相电压为4kV。值班员现场全面检查设备受损情况，发现SYII线中性点小电抗器外壳有发热变色、压力释放阀导流管处喷油，温度指示已打到最高限值（150度）（见图2），油位在最低位置（见图3）。
图2 中性点电抗器油面温度计满偏
图3 中性点电抗器油面计最小
其他设备未发现明显异常，值班员随即将以上情况汇报网调。
14：10网调下令断开5032、5033开关。14：16 断开5032、5033开关，SYII线感应电压恢复正常（A相电压为0.58kV,B相电压为3.07kV，C相电压为0kV）。14：34网调下令推上上502367地刀。14：43 断开SYII线高抗保护A屏直流电源后，直流接地信号消失。
14：47网调下令拉开5023DK1刀闸。14：51 网调下令推上5023DK17地刀。15：01 网调下令退出SYII线高抗全套保护。15：01 网调下令拉开502367地刀。15：21 网调下令合上5033、5032开关对SYI线充电，此时SYII线电压指示为：Ua8.05KV,Ub9.9kV，Uc4.8kV。
15：39，网调下令合上50222、50231刀闸。SYI线恢复热备用状态。18:14 网调强令：SYI线由热备用转检修。19:56 操作完毕汇报网调。
Y站：SYII线是S站侧电抗器加入运行，运行人员加强对后台信号监视, 12:08监控后台机报：SYⅡ线过电压保护动作，SYⅡ线第一套PCS-925装置：保护启动，过电压保护动作。SYⅡ线第二套SSR530U装置：过压启动，过压发信，收到远跳信号，当时监控显示SYⅡ线线路电压为Ua:258.40kV, Ub:165.38kV,Uc:503.61 kV, 将此情况汇报网调。
12:43网调下令推上501367地刀闸，远方推上501367地刀闸，合闸失败无法操作，经检查SYII线线路电压太高（Uc相电压为500kV）而造成501367地刀闸无法合闸，如强行合闸高电压可能对设备造成损坏，可能造成501367地刀闸动、静触头烧毁，且此过电压情况下长期运行将可能对500kVSYⅡ线间隔50132、50121刀闸设备造成损害，将此情况汇报网调。
网调下令断开5022、5021开关，两个开关断开后检查SYⅡ线线路电压为Ua:0kV, Ub:3.37kV, Uc:0kV。网调下令检同期合上5022开关，合上5021开关对500kVⅠ母充电。
执行网调指令合上50131刀闸、合上50122刀闸，根据网调指令合上5013开关对SYⅡ线充电，合上5013开关后，SYⅡ线线路主保护动作，跳开5013开关，现场听到爆炸声，检查设备情况发现，SYⅡ线线路避雷器C相击穿，避雷器泄漏电流及动作计数器完全炸毁，C相三节避雷器压力释放装置均动作。将此情况汇报网调。
打印事故报告情况：
PCS-931GMM装置动作情况：
15:56:43保护启动，纵联差动保护动作，距离加速动作，距离Ⅰ段动作，故障相电压0.75V，故障相电流5.79A，最大零序电流：5.82A,最大差动电流：5.8A,故障测距：0kM，故障相别：C相.
PSL603UW装置动作情况：
接地距离Ⅰ段出口，纵差保护出口，保护永跳出口，距离手合加速出口，故障类型：CN，故障测距：0kM，故障阻抗：0.141-0.012j欧。
18:12根据网调指令500kVSYⅡ线由热备用转冷备用，18:47执行完毕汇报网调，18:49执行网调指令500kVSYⅡ回线由冷备用转检修，20:00全部操作完毕汇报网调。
2 事件分析
2.1谐振
根据现场录波情况判断 SYⅡ线电压电流呈工频升高趋势，结合现场运行方式，判断为谐振造成。
2.2全补偿
对系统参数进行核算，根据线路参数测试结果，在SY Ⅱ线正常等效的正序回路里，容抗数值XC=1/WC=1/(314*1.295*10-6)=2461Ω，感抗数值XL=XL1+XL2=2504.7+24.412=25Ω，XC/XL=0.97 接近1。其中：XC为线路等效容抗，XL1为电抗器电抗，XL2为线路等效正序电抗。
据以上计算SYⅡ线基本处于全补偿状态。因回路处于串联谐振状态，造成线路电压升高。
2.3感应电压
由于 SYⅠ、Ⅱ线为同杆架设，当SYⅠ线运行时，SYⅡ线停电后，它与相临运行线路之间产生电磁感应和静电感应，会在停电的回路上产生感应电压和电流，根据省电科院仿真计算，感应电压19.7千伏。
当 SYⅠ线运行，SYⅡ线停运且两端刀闸不接地，线路上产生容性感应电压。线路一端接地，一端地刀拉开时，检修线路上电磁感应电流为零，电磁耦合在检修线路上产生感性感应电压。末端不接地时，感应电压的静电感应分量起决定作用。
由分析可得，当 SYⅠ线运行，SYⅡ线因静电感应、电磁感应作用产生感应电压；由于SYⅡ线容抗与感抗相近引起谐振造成 SYⅠ线带电，SYⅡ线电压升高的现象出现。
2.4 传递过电压
500kV SYⅠ、Ⅱ线属同杆双回线，由于参数匹配引起了传递过电压，利用EMTP程序计算结果表明，参数匹配时最严重的传递过电压达1200kV,参数略有偏离谐振点，传递过电压明显降低；无论是新建线路启动运行还是正常运行中改变系统方式都要重新计算，以避免传递过电压的发生。
3 结论
3.1 SYⅡ线线路高抗退出运行
根据线路参数和实测参数的校核，SYⅡ线线路高抗退出运行后，潜供电流的变化不影响目前线路重合闸的参数配置。
3.2 运行维护
在运维一体化的模式下，运维人员立足于现场，发现异常立即汇报；执行调度令果断、迅速，意外发生中断操作立即汇报；如果有好的建议，准确表达，以便搞好设备的运行维护。
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