Behandlung von Störungsabstürzen in 35kV-Umspannwerken
Analyse und Behandlung von Auslösestörungen im Betrieb einer 35kV-Umspannstation
1. Analyse von Auslösestörungen
1.1 Leitungsbezogene Auslösestörungen
In Stromnetzen ist der Abdeckungsbereich weitläufig. Um den Energiebedarf zu decken, müssen zahlreiche Übertragungsleitungen installiert werden, was erhebliche Verwaltungsherausforderungen darstellt. Besonders für spezielle Leitungen befinden sich die Installationen oft in abgelegenen Gebieten wie Vororten, um den Einfluss auf das Wohnleben zu minimieren. Allerdings haben diese abgelegenen Gebiete komplexe Umgebungen, was die Wartung und Inspektion der Leitungen erschwert. Mangelhafte Inspektion, Reparatur und Verwaltung führen oft dazu, dass Leitungsdefekte unbemerkt bleiben, was die Wahrscheinlichkeit von Umspannstellenschäden erhöht.
Darüber hinaus können externe Faktoren wie Baumkontakt und Blitzschlag, wenn Leitungen durch bewaldete Gebiete führen, leicht Auslösestörungen auslösen und sogar große Brände verursachen, was ernsthafte Bedrohungen für die Stromsicherheit darstellt.
1.2 Auslösen des Hauptschalters auf der Niederspannungsseite
Diese Art von Auslösen wird in der Regel durch eine von drei Bedingungen verursacht: falsche Schaltbetätigung, Überauslösung (Kaskaden-Auslösung) oder Busbarschäden. Die genaue Ursache kann erst nach der Inspektion der primären und sekundären Ausrüstung festgestellt werden.
Falls nur der Niederspannung-Überstromschutz des Haupttransformators aktiviert wird, kann ein Schalterversagen oder eine Fehlfunktion ausgeschlossen werden. Um zwischen Überauslösung und Busbarschäden zu unterscheiden, ist eine umfassende Ausrüstungsinspektion erforderlich.
Für sekundäre Ausrüstung konzentrieren Sie sich auf Schutzeinrichtungen und Signale.
Für primäre Ausrüstung inspizieren Sie alle Geräte innerhalb der Überstromschutzzone.
Falls kein Schutz-Auslösesignal ("Fallkarten"-Signal) vorhanden ist, bestimmen Sie, ob der Fehler auf ein fehlgeschlagenes Schutzsignal oder eine verborgene Zweipunkt-Erdschaltung zurückzuführen ist, die zum Auslösen führte.
1.3 Drei-Seiten-Haupttransformator-Schalterauslösen
Gängige Ursachen für Dreiseiten-Auslösen sind:
Interne Transformatorfehler
Niederspannungsbusbarschäden
Kurzschlüsse am Niederspannungsbusbar
Um solche Fehler zu verhindern, sollten Umspannstationstechniker regelmäßige Inspektionen der Dreiseiten-Schütze durchführen und Gas- (Buchholz-)Schutz anwenden, um den Transformator zu schützen.
2. Behandlungstechniken für Auslösestörungen
2.1 Behandlung von Leitungsauslösestörungen
Wenn in einer 35kV-Umspannstation eine Leitung ausfällt, sollte sofort eine Inspektion basierend auf dem eingeleiteten Schutzmaßnahmen durchgeführt werden. Der Inspektionsbereich sollte zwischen dem Leitungsausgang und der Leitung-CT-Seite definiert werden, wobei der CT-Schaltkreis als Referenz dient.
Falls in dieser Zone kein Fehler gefunden wird, gehen Sie zur Prüfung des ausgefallenen Schalters über, folgen Sie dieser Reihenfolge:
Schalterpositionsanzeiger
Dreiphasenverbindungsarme
Entflammungsspule
Die Inspektionsfokus variiert je nach Schaltertyp:
Federbetätigte Schalter: Prüfen Sie die Federenergiespeicherung.
Elektromagnetische Schalter: Prüfen Sie die Zustände von Sicherungen und Stromkontakte.
Erst nach der Fehlerbehebung sollte die Leitung wieder unter Spannung gesetzt werden.
2.2 Behandlung des Auslösens des Hauptschalters auf der Niederspannungsseite
Nach einem Auslösen:
Falls nur der Niederspannungs-Überstromschutz aktiviert wurde, ohne ein Auslösesignal, prüfen Sie den sekundären Schaltkreis: Überprüfen Sie auf geplatzte Sicherungen oder fehlende Schutzrelaisverbindungen (Druckplatten).
Für primäre Ausrüstung inspizieren Sie alle Geräte, die mit dem Niederspannungsbus und dem Leitungsausgang verbunden sind.
Falls sowohl der Leitungsschutz als auch der Überstromschutz aktiviert wurden, aber der Leitungsschalter nicht ausfiel, deutet dies auf einen Leitungsfehler hin. Führen Sie eine Leitungspatrouille vom Ausgang bis zum Fehlerpunkt durch. Die Lösung ist einfach: Isolieren Sie den Fehler, indem Sie die Trennschalter auf beiden Seiten des Schalters öffnen und die Spannung an intakten Geräten wiederherstellen.
Falls der Haupttransformator ohne jedes Schutzsignal ausfällt, kann die Ursache sein:
Schutzfehler (Fehlfunktion)
Zweipunkt-Erdschaltung
Mechanischer Schalterfehler
In solchen Fällen kann das Transformator-Schutzsystem trotzdem ein Signal generieren, das auf eine Relaisfehlfunktion hinweist. Um dies zu handhaben:
Öffnen Sie alle Schütze am Bus.
Versuchen Sie, die Niederspannungsseite des Transformators wieder unter Spannung zu setzen.
Stellen Sie die Spannung an anderen Speisern schrittweise wieder her.
2.3 Behandlung des Dreiseiten-Haupttransformator-Auslösens
Um festzustellen, ob ein Fehler ein Dreiseiten-Auslösen beinhaltet, inspizieren Sie Schutzsignale und primäre Ausrüstung:
Falls der Buchholz- (Gas-)Schutz aktiviert wird, liegt der Fehler wahrscheinlich im Transformatorinneren oder im sekundären Schaltkreis, nicht im externen System. Prüfen Sie auf:
Ölspritzung aus dem Kompensationsbehälter oder Atemventil
Erdschaltung oder Kurzschluss im sekundären Schaltkreis
Transformatordeformation oder Brand
Differentialschutz weist auf Zwischenwindungs- oder Phasen-zu-Phasen-Fehler in den Transformatorwicklungen hin. Inspektion:
Ölniveau und -farbe
Isolierdurchtritte
Gasrelais
Falls Gas im Relais vorhanden ist, analysieren Sie dessen Farbe und Brennbarkeit, um den Fehler zu bestimmen.
Falls kein Fehler gefunden wird, kann das Auslösen auf eine Fehlfunktion des Schutzes zurückzuführen sein, was relativ häufig vorkommt und einfacher zu handhaben ist. Stellen Sie den Betrieb gemäß Standardprozeduren wieder her.
3. Präventive Maßnahmen für den Umspannstation-Betrieb
3.1 Zeitgemäße Fehlererkennung und -reaktion
Bediener müssen routinemäßige Ausrüstungsprüfungen durchführen, Betriebsdaten aufzeichnen und frühzeitige Fehlersignale identifizieren. Nach Wartungsarbeiten ist eine ordnungsgemäße Akzeptanzprüfung entscheidend, um die Sicherheit zu gewährleisten.
Bei Fehlern sollten Bediener:
Defekte Ausrüstung isolieren
Auf Ersatzsysteme umschalten
Effektive Lösungen anwenden, um die Systemstabilität aufrechtzuerhalten
Das Beherrschen von Schaltvorgängen (Trennschalteroperationen) reduziert erheblich die Risiken von Fehlern. Dies erfordert hohe technische Kompetenz und fortlaufende Schulungen.
3.2 Durchsetzung von Sicherheitsvorschriften und Verantwortlichkeit
Verbessern Sie das Sicherheitsbewusstsein durch:
Schautafeln
Sicherheitsslogans
Unfallvideos
Sicherheitsbulletins
Sicherheitssitzungen
Fallstudien
Richten Sie ein Sicherheitsverantwortungssystem ein, mit klaren Rollen, Leistungskennzahlen und Belohnungs-/Bestrafungsmechanismen. Machen Sie Sicherheitsverantwortlichkeiten quantifizierbar und nachvollziehbar, um Bediener zu motivieren und die Verantwortlichkeit zu stärken.
3.3 Verbesserung der technischen Verwaltung
Um die Netzwerksicherheit zu gewährleisten, müssen Bediener kontinuierlich ihre technischen Fähigkeiten und die Ausrüstungsverwaltung verbessern.
Durchführen von Schulungsprogrammen, technischen Vorträgen und Vorschriftenreviews.
Stellen Sie sicher, dass das Personal versteht:
Ausrüstungsanordnung
Systemverbindungen
Betriebsabläufe
Grundlegende Wartung
Durchführen von Unfallvorhersageübungen und Anti-Unfallübungen, um die Notfallreaktion zu verbessern.
Stellen Sie sicher, dass Bediener vollständig verstehen:
Zweck der Operation
Systemzustände vor und nach der Operation
Laständerungen
Wichtige Vorsichtsmaßnahmen
4. Schlussfolgerung
In der modernen Gesellschaft hängen Menschen stark von Elektrizität für Produktion und täglichen Lebensunterhalt ab, was höhere Zuverlässigkeit von Stromsystemen erfordert. Daher ist es wesentliche Aufgaben der Energiewirtschaft, die Aufmerksamkeit auf den Betrieb von Umspannstationen zu steigern, die Mechanismen von Auslösestörungen zu beherrschen und schnell darauf zu reagieren, um Systemunterbrechungen zu minimieren.
