几起新能源场站主变跳闸原因分析及预防措施研究

焦学林

中广核新能源投资（深圳）有限公司 广东深圳 518000

“十三五”期间，我国风电、光伏等新能源装机规模发展迅猛，截至2018年底，我国新能源装机达35860万千瓦。在发展同时，新能源场站设备管理也出现了新的问题。据统计，某单位所属新能源场站某年内共发生主变跳闸13起，其中风电场12起、光伏电站1起。对这13起事件进行系统性原因分析，提出预防措施，有助于提高场站发电可靠性。

1 原因分析

1.1 直接原因

按事件发生直接原因分类见表1。

表1 直接原因

1.2 根本原因

按事件发生根本原因分类见表2。

表2 根本原因

2 典型事件

2.1 施工工艺相关

某风电场I段母线差动保护动作跳闸事件[1]。经查，#1集电线路371开关柜进线电缆头B相击穿，有明显击穿点，三相CT不同程度受电弧灼烧损伤，A相与地刀连接处的触头有放电溶蚀痕迹，且对应开关柜金属隔板处有多处电弧点蚀情况，A相铜排与绝缘隔板有放电现象。对损坏的电缆头进行拆解，发现电缆头绝缘层有明显划痕，为电缆头制作过程中打磨不到位，属于施工工艺不过关。

2.2 设备质量相关

某风电场#1主变纵联差动保护动作跳闸事件[2]。经查，#1主变低压侧301断路器柜内A相CT一次侧绝缘降低，对其中3个二次绕组高阻放电造成主变纵差保护动作。经试验人员及厂家人员确认，属CT设备质量原因造成。故障CT采用3150/1变比，本身对绝缘要求很高。

2.3 人员“三误”相关

某光伏电站#1主变高压侧1101断路器跳闸事件。经查故障录波及保信子站信号，系统无异常，判断为外部原因。检查发现，#1主变保护屏后端遗留有两个带电电缆（UFD-111/101、UFD-111/115）。根据该电缆放置长度和操作痕迹，以及主变保护逻辑分析，判定电缆被误接入#1主变高压侧1101开关跳闸回路导致跳闸。最终调查结果为调试人员误接线。

2.4 设计问题相关

某风电场#1主变比率差动保护动作跳闸事件。经查，#1主变低压侧套管接头至#1主变低压侧301断路器连接部分的穿墙套管B、C相的绝缘隔板被击穿，引起#1主变比率差动保护动作。最终经分析原因为穿墙套管内部的相间距离小于规范要求。

3 预防措施

3.1 工程设计

严格按照规范设计，在穿墙套管、开关柜等位置预留足够安全距离。针对潮湿、雾化等特殊环境下电气绝缘，充分考虑一定的设计裕量。电缆参数选择要有足够裕量。考虑场站用负荷分配的合理性，确保三相负荷接入平衡；考虑场站直流负荷匹配问题，预留一定负荷裕量。

3.2 设备采购

鉴于电缆、开关、CT、PT等设备可能存在自身质量问题，应采购技术成熟、口碑较好的品牌产品，严格供货质量验收把关，对供货产品要进行抽样质量检测。

3.3 工程施工

施工过程加强质量控制，建立作业程序文件及质量标准，完善制作安装工艺标准，并做好过程监督和质量验收。在山区敷设地埋式电缆时，应制订专项方案及安全质量措施，做好施工工艺、施工外力的控制，确保电缆不被拉伤、刮伤。注意当地气候条件，避免潮湿环境下制作直埋电缆中间接头。制定调试作业程序文件，调试前做好二次接线排查，确认无误后方可开展调试工作。工程转生产应严格做好交接验收，拟移交运行的设备必须各方经验收合格方可正式移交。

3.4 运维管理

针对开关柜母线相间绝缘距离问题，可以加厚绝缘隔板。做好设备维护和绝缘监督，每年定期开展设备清扫及预防性试验，增加开关柜内CT相间绝缘隔板的耐压试验。改善电气设备运行环境，封堵孔洞，防止潮气和小动物进入，装设除湿机，保持湿度不高于50%。

制定落实防止二次系统“三误”措施，防止被“误碰、误接线、误整定”[3]。严格审查二次系统作业方案，严格执行作业程序文件；对重要、复杂或有联跳回路的保护，工作人员应熟悉安全技术措施和试验方案，并设专人监护；在保护盘和二次回路设备上工作时，必须将二次侧邻近的运行设备元件、端子排等用绝缘物盖上，严防误碰、误触或垫片、弹簧等物掉下造成事故。

4 结语

综上，通过对几起新能源场站主变跳闸进行原因分析，提出了工程设计、设备采购、工程施工以及运维管理方面的预防措施，为新能源场站相关工作提供了总结和参考。