日照港股份有限公司动力分公司山东日照276826
摘要：随着港口建设的飞速发展,港口生产对电网运行的可靠性要求不断提升。随着港口电网的复杂性持续增高，电网异常现象分析和处理难度不断加大。港口110KV主站供电区域受线路接地及短路故障的影响，低压供电系统出现瞬间失压、失电等问题，影响到局部区域生产、办公用电，为此研究和分析该问题的发生原因并提出相关的解决方法。
关键词：港口电气；运行维护；故障诊断
一、发生失压故障时供电设备状态描述
2019年3月29日10点17分22秒，港口110KV主站小电流接地选线系统故障报警，6KV段6221支路B、C相发生瞬时短路故障。110KV/6KV供电系统运行正常，0.4KV部分开关出现跳闸现象，其他开关均正常闭合运行正常。各单位故障现象反馈如下：
1）港口110KV主站I段交流屏进线接触器跳闸，其它设备正常。
2）1号6KV变电所Ⅱ段5-12HP馈线柜6KV开关跳闸，交流屏Ⅱ段进线接触器跳闸，其它设备正常。
4）2号6KV变电所低压出线AA3抽屉、AA10抽屉、AA11抽屉出现跳闸现象，其它设备正常。
5）10:30分，3号6KV变电所变压器低压总开关跳闸，其他设备正常。
6）10:40生产现场反馈4台堆料机失电。
二、低压电网瞬间失压的成因理论分析
港口110KV主站为两台2×2MVA主变供电，发生故障时运行方式为单台主变带6KVⅠ、Ⅱ段运行，当6KV供电系统线路出现短路故障时会引起瞬时电压波动，估算母线瞬间压降可达到40—65%左右额定电压，主要是由于供电系统的电源容量不可能做到无限大容量供电，而在出现故障情况下，变电站的保护装置正确动作时间为60ms～100ms，从故障电流产生到被切除时间持续约0.1～0.2s左右，一般交流接触器在85～105%额定电压下能正常工作，线圈正常吸合。当电压低于15%～20%左右额定电压时接触器不能正常工作，可能产生抖动现象，造成跳电事故发生。而一般电压降至45—55%额定电压时，接触器将无条件释放。因此电网中带失压保护的断路器和交流接触器等设备，将由于欠电压保护引起装置动作，会造成用电设备的局部停电，生产线停产。
三、通过接地选线装置滤波数据提取进行分析
通过110KV主站安装小电流接地选线装置，监测到6KV系统多次发生单相接地故障，故障列表如下：
上述故障都是6221支路，1号6KV变电所Ⅱ段回路单相接地故障，其中典型的，如10点15分12秒的接地波形如下：
由上述接地波形可见，接地时B相电压降低，A/C相升高，因此是B相接地。由于6221在接地时接地电流最大、且方向与其他支路相反，因此是6221支路接地。
同时，从上述接地波形可见，接地故障并非稳定接地，而是间歇性的。随着间歇性接地故障的持续，可能造成了原来正常的A相绝缘降低，最终在10点16分21秒左右，发展为相间短路故障。短路故障波形如下：
由故障波形可见，相间短路瞬间，A/B相电压均降低，C相电压升高。随后造成三相电压都降低，即三相失压。三相失压约80毫秒后，由于故障回路线路保护动作，切除了故障支路，三相电压恢复、故障恢复。
总体上，从选线的故障录波数据中，仅能够分析出此次故障是由于6221支路持续间歇性单相接地，进而发展成为相间短路的一次故障。从录波数据上看，除最后的相间短路期间有约80毫秒的三相失压外，其余异常未见。
四、电网存在的问题及应对举措
1）本次故障成因主要是1号6KV变电所Ⅱ段5-12HP馈线因施工挖坏6KV电缆,造成港口110KV主站供电系统出现接地故障，导致带有失压线圈开关跳闸，本次故障后期初步判断为高阻态短路故障现象。
室外故障点室内故障点
2、2号6KV变电所低压出线AA3抽屉、AA10抽屉、AA11抽屉开关，均采用施耐德型号为MT10N1框架开关，原设计要求取消失压跳闸线圈，本次出现跳闸现象，理论判断该开关具备欠压保护功能，因此在电网瞬间欠压后出现跳闸，4月6日早5至6点安排人员将欠压脱扣线圈摘除。
3、检查各单位出现欠压跳闸开关型号，指导报备件选用有延时失压脱扣装置的失压元件，要求能躲过失压延时1.5S以上。
4、逐步淘汰可靠性不高的线路综合保护装置，目前1号6KV变电所西门子保护模块功能单一，出现故障时提取数据困难。
5、提高交流屏可靠性，在电路可考虑设计低电压延时跳闸控制电路等。
结语
继电保护系统保护作用的发挥关系到整个港口电力系统电网的安全和稳定。近年来，港口电力需求不断增加，接入电网的设备数量有了大幅的提升，继电保护装置出现隐患的概率也大为提升。这些隐患如果不能得到及时的解决，就会影响港口的正常生产。因此，电力运行管理人员必须根据电网的运行方式、运行状态，制定科学的管理举措并实时的优化继电保护配置，提高对突发故障的应对能力，保障港口电网系统的正常运行。
参考文献
[1]傅凯.继电保护隐患对电网安全的影响及风险评估分析[J].中国高新技术企业,2015(20):141-142。
[2]熊顺芳.电力故障波形重现技术及其关键问题分析[J].企业技术开发,2015,34(20):29-30.