三相不一致保护及自动重合闸
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断路器三相不一致保护误动分析及防范措施摘要:断路器三相不一致保护是为了防止在220kV及以上电压等级线路中,由于人为操作或自动重合过程中,存在因三相非同期合闸、单相重合失败等导致的非全相运行时出现的负序、零序分量危害电气设备,甚至引起断路器越级跳闸情况的发生。
目前,电力系统普遍采用的断路器本体三相不一致保护方案,其起动回路取自断路器跳合位辅助触点,回路简单,可靠性高。
关键词:断路器;三相不一致;保护误动;防范措施一、断路器三相不一致保护(一)对电网安全稳定运行的影响电网处于三相不一致运行状态时,系统中出现的零序和负序分量会对保护的动作性能产生影响,甚至引起零序保护误动作,同时也会对发电机、变压器等电气设备产生一定危害。
因此,需断路器三相不一致保护及时跳开三相开关,使系统恢复对称运行。
例如,线路保护中的两段零序过流时间分别取5s和7s。
线路断路器三相不一致动作时间取2s,防止本级线路三相不一致运行时,相邻零序过流保护误动作。
220kV及以上电压等级的电网中,为保持线路在单相接地故障情况下的输电能力,增强系统稳定性,线路保护通常采用单相跳闸、单相重合的方式,当线路重合于永久性故障时,线路保护再三相跳闸切除故障。
因此,对于单相重合闸的断路器,三相不一致保护动作时间按躲过单相重合闸时间整定,对于三相重合闸和没有重合闸的断路器,动作时间一般整定为0.5s或1s。
例如220kV双母线主接线的线路断路器,其单相重合闸时间一般整定为0.5s,三相不一致时间一般整定为2s,母联断路器三相不一致时间一般整定为0.5s;500Kv 3/2主接线常规完整串的线路单相重合闸一般为边断路器优先重合,中断路器待边断路器重合成功后再重合,当边断路器和中断路器的重合时间分别整定为0.8s和1.1s时,其断路器三相不一致时间一般均整定为2s。
基于上述分析,一方面,断路器三相不一致保护应尽快动作,使处于三相不一致的系统恢复三相对称状态;另一方面,断路器三相不一致保护应在线路保护单相重合闸等功能动作后再动作。
三相自动重合闸(XHB-APS/3)三相自动重合闸(XHB-APS/3)产品简介苏州工业园区新宏博通讯科技有限公司生产的三相自动重合闸用电保护器系列是本公司自主开发的智能型数字化安全用电保护装置。
整机由于采用了微电脑控制,能实时、准确、在线监控供电线路的运行情况。
一旦线路出现漏电、过载、短路、过压、欠压和缺相时,三相自动重合闸用电保护器能立刻启动保护程序,发出指令切断供电线路,防患于未然,并发出报警,提醒当前事故类型。
当供电线路故障排除后,三相自动重合闸用电保护器又重新恢复供电。
另外本三相自动重合闸用电保护器还设置了防雷装置,当供电线路遭受雷击时,防雷装置启动后,对地泄放电流,供电线路所有端口对地具有相同电位,即供电线路之间没有电位差。
因此,用电设备不会被雷电损坏。
三相自动重合闸用电系列保护器由于具有完善的保护功能,质量稳定可靠。
是彻底替代传统的空气开关、漏电开关的革命性产品。
产品符合:IEC947-1,GB14048.1-2001<<低压开关设备和控制设备:总则>>标准。
IEC947-2,GB14048.2-2001<<低压开关设备和控制设备:低压断路器>>标准。
IEC1009-1,GB16917.1-2003《家用和类似用途的带过电流保护的剩余电流动作断路》标准。
GB6829-1995《漏电电流动作保护器(剩余电流动作保护器)》标准。
●适用范围XHB-APS/3系列无人值守智能型三相自动重合闸用电保护器,适用于交流50 Hz 三相供电的用电环境。
如工矿企业、国家重点消防单位、石油化工、电力、移动与联通无线基站、通信机房、卫星地面接收站、微波转发站、气象遥测站等场合。
产品特征商标新宏博型号XHB-APS/3规格265 * 250 * 155(mm)产量100000/年价格0.000公司名称苏州工业园区新宏博通讯科技有限公司自动重合闸(单相)自动重合闸产品简介自动重合闸用电保护器是突破传统的安全用电保护方式,采用机械自动化的原理,结合现代电子控制技术研制成功的新一代高科技智能型安全用电产品。
ZL_FZBH5111.0908PCS-921G断路器失灵保护及自动重合闸装置技术和使用说明书符合《线路保护及辅助装置标准化设计规范》标准要求南瑞继保电气有限公司版权所有R1.01本说明书和产品今后可能会有小的改动,请注意核对实际产品与说明书的版本是否相符。
更多产品信息,请访问互联网:版本升级说明:对保护信号的输入输出做了说明,相关定值做了标记。
目录1.概述 (1)1.1应用范围 (1)1.2保护配置 (1)1.3装置特点 (1)2.技术参数 (3)2.1机械及环境参数 (3)2.2额定电气参数 (3)2.3主要技术指标 (3)3.软件工作原理 (5)3.1保护程序结构 (5)3.2正常运行程序 (5)3.3启动元件 (6)3.4断路器失灵保护 (7)3.5死区保护回路 (7)3.6瞬时跟跳回路 (8)3.7断路器三相不一致保护 (8)3.8充电保护 (8)3.9自动重合闸 (8)3.10保护与重合闸逻辑方框图 (10)4.硬件构成 (17)4.1装置硬件框图和配置图 (17)4.2机械结构与安装 (19)4.3面板布置图 (21)4.4背板布置图 (21)4.5输入输出定义 (22)4.6各插件简要说明 (23)5.定值内容及整定说明 (32)5.1通讯参数及整定说明 (32)5.2设备参数定值 (33)5.3保护定值及整定说明 (33)5.4功能软压板定值 (35)5.5GOOSE软压板定值 (36)5.6描述定值 (36)6.使用说明 (38)6.1指示灯说明 (38)6.2液晶显示说明 (38)6.3命令菜单使用说明 (40)6.4装置的运行说明 (43)7.调试大纲 (45)7.1试验注意事项 (45)7.2交流回路校验 (45)7.3输入接点检查 (45)7.4整组试验 (45)7.5输出接点检查 (47)7.6GOOSE调试大纲 (48)11.概述1.1 应用范围本装置适用于220KV 及以上电压等级的211结线与角形结线的断路器,符合国家电网公司颁布的《线路保护及辅助装置标准化设计规范》要求。
变电站220kV断路器本体三相不一致保护二次回路改进方法发布时间:2023-02-21T04:35:08.619Z 来源:《福光技术》2023年2期作者:廖湘凯[导读] 目前,除母联(分段)、主变压器、高压电抗器断路器选用的三相机械联动断路器外,220kV及以上电压等级的断路器多采用分相操作机构。
国网湖南省电力有限公司超高压变电公司湖南长沙 410004摘要:针对某些厂家220kV断路器人为误碰三相不一致中间继电器可能导致断路器本体三相不一致保护不正确动作的问题,利用断路器正常运行时常闭节点打开的情况,提出了断路器三相不一致保护二次回路改进方案。
经现场试验表明,所提出二次回路改进方法提高了断路器的运行可靠性,有效避免误碰造成事故。
关键词:断路器;三相不一致保护;误碰;二次回路改进1 引言目前,除母联(分段)、主变压器、高压电抗器断路器选用的三相机械联动断路器外,220kV及以上电压等级的断路器多采用分相操作机构。
线路单相故障断路器跳闸重合过程中,断路器本体机构原因造成分相跳闸后不能及时合上,线路非全相运行会产生零序和负序电流,持续一定时间后可能因此越级跳闸,影响系统安全稳定运行。
由于运行或检修人员操作不当误碰中间继电器、交串直、继电器元件可靠性降低等原因,造成断路器本体三相不一致保护误动的情况时有发生。
针对山东泰开ZF16-252型三相不一致回路的具体情况,对其二次回路进行改进,可以起到避免误碰造成断路器误动的作用。
2 山东泰开ZF16-252三相不一致保护回路隐患500kV望城变电站220kV望英线扩建采用山东泰开ZF16-252型成套GIS产品,三相不一致保护通过断路器机构本体实现,其跳闸启动回路采用先三相断路器常开节点并接后再串三相断路器常闭节点并接的方式。
在正常运行情况下,断路器三相合位,三相不一致跳闸启动压板1LP1及跳闸出口压板1LP2为投入状态,断路器常开节点闭合、常闭节点打开,回路直流电位如图1所示(红色表示正电位,棕色表示负电位)。
断路器保护有这些知识断路器保护主要包括:断路器失灵保护、自动重合闸、充电保护、死区保护、三相不一致保护和瞬时跟跳.本文主要讨论3/2接线方式下的断路器保护.一、断路器保护装置的配置一般在双母线、单母线接线方式中,输电线路保护要发跳闸命令时只跳线路本端的一个断路器,重合闸自然也只重合这一个断路器,所以重合闸按保护配置是合理的.在3/2接线方式中把失灵保护、自动重合闸、三相不一致保护、死区保护和充电保护做在一个装置内,这个装置即称为断路器保护.二、断路器失灵保护断路器失灵保护是指故障电气设备的继电保护动作发出跳闸命令而断路器拒动时,利用故障设备的保护动作信息与拒动断路器的电流信息构成对断路器失灵的判别,能够以较短的时限切除同一厂站内其他有关的断路器,使停电范围限制在最小,从而保证整个电网的稳定运行,避免造成发电机、变压器等故障元件的严重烧损和电网的崩溃瓦解事故.一般在220kV及以上断路器上配置断路器失灵保护功能,部分重要的110kV 断路器也会配置失灵功能.以下详细分析:3/2接线方式下的断路器失灵保护.如图1所示,在3/2接线方式下,如果在线路2发生短路,线路保护跳开5021和5022断路器.假如5021断路器失灵,为了短路点的熄弧,5021断路器的失灵保护应将500kVⅠ母上所有的断路器图中5011、5031断路器都跳开.图1 500kV变电站3/2接线方式简图如果在500kVⅠ母上发生短路,母线保护动作跳母线上所有断路器.假如5021断路器失灵,5021断路器的失灵保护应将5022断路器跳开,并发远方跳闸命令跳线路2对侧的断路器.如连接元件是变压器,则跳开变压器各侧断路器所以边断路器的失灵保护动作后应该跳开边断路器所在母线上的所有断路器和中断路器并启动远方跳闸功能跳与边断路器相连的线路对侧断路器或跳变压器各侧断路器.如果在线路2上发生短路,线路保护跳5011和5021两个断路器.假如5022断路器失灵,5022断路器的失灵保护应将5023断路器跳开,并发远方跳闸命令跳2号主变各侧断路器,这样短路点才能熄弧.所以中断路器的失灵保护动作后应该跳开它两侧的两个边断路器,并启动远方跳闸功能跳与中断路器相连的线路对侧断路器或跳变压器各侧断路器.图2 失灵保护动作原理图如果上述失灵保护不起动远方跳闸功能,则利用线路的后备保护虽然可以切除对侧断路器,但将加长故障切除时间.而且中断路器失灵保护基本上都具有失灵动作起动远方跳闸功能.双母线接线方式下的断路器失灵动作过程就不再赘述,要比3/2接线方式简单点.三、关于自动重合闸1、自动重合闸顺序的要求在图1中,如果线路2发生短路,线路2的保护动作跳开5021和5022断路器,重合闸自然也要合这两个断路器.考虑有可能重合于永久性故障线路上,为减少冲击,这两个断路器不应该同时重合.所以存在一个先重合哪一个的顺序问题.究竟是先合边断路器还是中间断路器呢如果先合中间断路器5022,而又是重合于永久性故障上,线路保护再去跳5022断路器.万一此时5022断路器失灵,5022中间断路器的失灵保护再将5023断路器跳开,并发远跳跳开2号主变各侧断路器如果线路则跳对侧断路器,这将影响连接元件2号主变或线路的工作,所以不能先重合中间断路器.如果先合边断路器5021,也重合于永久性故障上,线路保护再去跳5021断路器.万一此时5021断路器失灵,5021断路器失灵保护跳开Ⅰ母上所有边断路器,并发送远跳跳开线路2的对侧的断路器,线路2的连接元件或其他元件工作不受影响.所以,当线路保护跳开两个断路器后,应先合边断路器,等边断路器重合成功后,再合中断路器,此时中断路器肯定合于完好线路.如果边断路器重合不成功,合于故障线路,保护再次将边断路器跳开,此时中断路器就不再重合.2、重合闸的启动及方式整定重合闸有两种方式启动:位置不对应启动和外部跳闸启动.外部跳闸启动指的是线路保护动作发跳闸命令同时启动重合闸.o 位置不对应启动分为:单相偷跳启动和三相偷跳启动.o 保护跳闸启动分为:单相跳闸启动和三相跳闸启动.关于重合闸的整定方式,可根据需要选用:单相重合闸、三相重合闸、综合重合闸和重合闸停用四种方式中的一种.既可用屏上的切换开关也可用定值单中的控制字来选择重合闸方式.3、重合闸检查方式重合闸检查方式:当线路三相跳闸需要三相重合时可采用下面三种方法.§检同期方式:线路,同期电压都大于40V,再满足线路电压和同期电压中的同名相电压的相位差在定值整定的范围内.§检无压方式:检查线路或同期电压小于30V,同时相应的TV没有断线.§无检定方式:不作任何检查,时间到了就发合闸命令.4、关于先合和后合重合闸先合断路器合于故障,后合断路器不再合闸.在3/2接线方式下对于边断路器和中断路器的重合闸存在先合和后合的问题.我们在前面谈到失灵问题时,已经提到过.下面作简要说明:先合重合闸可经较短延时发出一次合闸脉冲.在先合重合闸启动时,输出的开关量接点作为后合重合闸的“闭锁先合”的开关量输入.当后合重合闸接收到“闭锁先合”输入接点闭合的信息后,它的重合闸将经较长延时发合闸脉冲.后合重合闸只有在“闭锁先合”开入量有输入时才真正以较长延时发合闸脉冲.图3 先合重合闸和后合重合闸配合图先合重合闸:“投先合”——软压板、硬压板短延时重合闸整定时间,约后合重合闸:“闭锁先合”开入“后合固定”控制字长延时重合闸整定时间后合重合延时,约四、充电保护当用本装置所在的断路器对母线等元件充电而合于故障元件上时,有充电保护作为此种情况下的保护.充电保护由按相构成的两段两时限相过流和一段零序过流组成,电流取自本断路器的TA.当充电保护投入时,相应段的相电流元件动作经相应整定延时后充电保护动作出口跳本断路器.充电保护动作后,起动失灵保护,再经失灵保护延时出口跳其他断路器.此外,失灵保护、死区保护、不一致保护、充电保护动作均闭锁重合闸.充电保护仅在线路变压器充电时投入,充电正常后立即退出.五、死区保护死区产生原因:在断路器和电流互感器之间发生短路时,很多情况下保护动作后故障并不能切除.死区的简单说明:如下K1处故障,在I母母线保护区内,但I母保护动作跳开含1DL所有I母断路器后,故障点仍在系统中,此类故障即为死区故障.死区配置的意义:考虑到站内发生的此类死区故障,电流一般较大,对系统影响也较大,虽可靠失灵来切除,但失灵保护动作一般要经较长的延时,所以专设了比失灵保护动作快的死区保护.图4 死区原因示意图死区保护的投入:在失灵保护投入的基础上,死区保护控制字也投入死区保护功能才起作用.死区保护的动作:三相跳闸信号例如:发变三跳、线路三跳、或A、B、C 三个分相跳闸同时动作+三相跳位TWJ信号+死区电流动作,经死区延时起动死区保护.死区保护的出口:和断路器失灵保护的出口一致,即边断路器的失灵出口跳哪些断路器,则边断路器死区出口就跳哪些断路器.这就是死区保护依附于失灵保护压板的原因,死区保护也可理解为一种另类的判据不同,延时不同失灵保护.六、三相不一致保护三相不一致的由来:分相操作的断路器,由于设备质量和操作等原因,运行中可能出现三相断路器动作不一致最终导致只有一相或者两相跳开,处于非全相的异常状态.三相不一致的危害:当系统处于非全相运行状态时,系统中出现的负序、零序等分量对电气设备产生一定危害,同时也影响系统保护装置的正确动作,所以电力系统不允许长时间地非全相运行.在线路重合不成功,则系统进入非全相运行时将无其它保护可以消除这种故障,所以在分相操作的断路器安装有非全相保护三相不一致保护,当系统出现非全相达到一定时间就跳开其他相.三相不一致的实现:消除三相不一致的异常状态的保护功能,在高压或超高压等级系统中,一般都放入断路器本体中实现,但是也有放入断路器保护中实现的或者线路保护中.不一致保护在断路器本体中,国网十八项反措要求:220kV及以上电压等级的断路器均应配置断路器本体三相位置不一致保护.既在断路器单相跳开后,如果重合闸动作,断路器由于压力、机械、二次回路等原因,没有重合成功,必须在内跳开三相,并且不再重合,以保证系统的安全.图5 三相不一致保护逻辑图当断路器中没有三相不一致保护时,可以安装独立的三相不一致保护装置.独立的三相不一致保护除了用断路器辅助触点或位置接点构成判断三相不一致的起动回路外,还可以用零序电流与负序电流闭锁回路,用以提高该回路的可靠性.三相不一致保护的投入:在三相不一致保护软压板和硬压板都投入时控制字,三相不一致保护功能才起作用.三相不一致的起动:三相跳位开入不一致+跳位相无流.三相不一致保护的动作:不一致经零序开放控制字投入,不一致起动经不一致零序电流判据动作,然后经不一致延时出口跳本断路器三相.不一致经负序开放控制字投入,不一致起动经不一致负序电流判据动作,然后经不一致延时出口跳本断路器三相.以上两个控制字都退出时,三相不一致起动后经不一致延时出口跳本断路器三相.三相不一致保护动作不起动失灵,同时闭锁重合闸.三相不一致保护的闭锁:断路器处于三相不一致状态12秒,发位置不一致告警,并闭锁三相不一致保护.三相不一致保护的时间继电器的整定原则:继电保护装置的三相不一致保护延时定值要能躲过重合闸的动作时间.七、瞬时跟跳该回路由用户决定是否投入.瞬时跟跳分为:单相跟跳、两相跳闸联跳三相和三相跟跳.这三个回路出口后再跳一次本断路器,只有起动元件动作情况下上述三个回路才能发跳闸命令.·单相跟跳:收到线路保护来的Ta、Tb、Tc单相跳闸信号,并且相应相的高定值电流元件动作,瞬时分相跳闸.·两相跳闸联跳三相:收到而且仅收到线路保护来的两相跳闸信号,并且任一相的高定值电流元件动作,经15ms延时联跳三相.·三相跟跳:收到三相跳闸信号,并且任一相的高定值电流元件动作,瞬时三相跳闸出口.八、交流电压断线判断交流电压断线判断的判据为:保护不启动,且三相电压向量和大于12V,延时发TV短线异常信号.TV断线时,将低功率因素元件退出,将检同期和检无压重合功能退出,其他功能正常.当三相线路电压恢复正常10s后自动恢复正常运行.九、跳闸位置异常告警当TWJ动作且该相线路有电流,或三相的TWJ位置不一致时经10S延时报TWJ 异常.。
断路器三相不一致保护异常动作分析及控制措施220kV及以上线路需配置能够反映断路器非全相状态的三相不一致保护。
本文介绍了断路器本体三相不一致和电气量三相不一致保护的原理,结合两起典型事故案例,分析了保护异常动作的原因,针对这两种保护在运行过程中存在的安全隐患,提出了相应的控制措施,提高了三相不一致保护动作的可靠性。
标签:三相不一致保护;异常动作分析;控制措施0引言220kV及以上电压等级的电网普遍采用分相操作机构的断路器,当运行线路因某种原因出现断路器三相位置不一致时,线路处于非全相运行状态,导致系统出现零序、负序分量,对一次设备特别是非电阻性电气设备产生较大影响,可能发生越级跳闸,严重影响电网的安全稳定运行。
根据南方电网电力系统继电保护反事故措施(2014)要求:220kV及以上线路应投入开关本体的三相不一致功能,同时还应配置基于电气量的三相不一致保护。
对于采用单相重合闸的线路,其本体不一致保护动作时间应可靠躲过单相重合闸时间,且动作时间不大于2秒,其它情况下不需要考虑和重合闸配合的,时间可缩短,但不低于0.5秒。
对基于电气量的三相不一致保护,其动作时间要躲过线路保护的重合闸时间,还应考虑与零序四段的配合需要。
对于220kV线路,应将基于电气量的三相不一致保护的动作时间整定为1.5秒[1]。
一、三相不一致保护原理三相不一致保护分为本体三相不一致保护和电气量三相不一致保护。
本体三相不一致采用每相断路器分闸位置辅助常闭触点并联及合闸位置辅助常开触点并联,之后再串联启动时间继电器,经时间继电器延时启动三相不一致保护中间继电器,经三相不一致保护继电器接点接通三相跳闸线圈,以断开仍在运行的其他相断路器,防止扩大事故范围。
断路器本体三相不一致保护完全依赖于断路器辅助触点和时间继电器的正确性[2],三相不一致位置继电器和时间继电器安装于汇控柜或断路器机构箱,受外部环境影响大,因此可靠性会受一定影响。
电气量三相不一致保护经过相电流、零(负)序电流等电气量的判断,不完全依赖于外部接点,提高了保护动作的可靠性;保护逻辑由装置内部软件实现,受环境影响小,但在故障电流较小时保护无法启动[3]。
浅议断路器三相不一致保护作者:郑锡东来源:《科技与创新》2014年第06期摘要:出于供电可靠性考虑,现在220 kV及以上电压等级的电网普遍采用分相操作的断路器。
但在实际的电网运行中,由于断路器偷跳和保护没有启动等原因,可能导致断路器三相不一致的现象出现。
针对以上问题,详细分析了断路器三相不一致保护的工作原理,并在此基础上给出了处理方法。
关键词:断路器;三相不一致;非全相;跳闸中图分类号:TM561 文献标识码:A 文章编号:2095-6835(2014)06-0052-021 断路器三相不一致保护的工作原理运行经验表明,90%的电网故障都是单相瞬时接地故障。
出于对供电可靠性的考虑,220 kV及以上电压等级的断路器都是采取单相重合闸的方式。
所以,220 kV及以上电压等级的断路器普遍是可以分相操作的。
但是,采用分相操作机构的断路器在运行中由于各种原因,断路器三相可能断开一相或两相,造成三相不一致(即非全相运行)。
断路器三相不一致会导致零序、负序电流较大,如果这些零序、负序电流持续很长时间,就会导致重负荷线路的零序保护四段越级误动作。
因此,装设断路器三相不一致保护的作用是恢复断路器三相全相运行,避免上述情况的出现。
断路器三相不一致保护有两种:①断路器本体的三相不一致保护;②保护装置的三相不一致保护。
下面就谈谈这两种方式的工作原理。
断路器本体的三相不一致保护原理如图1所示(这里分析的是西门子220 kV电压等级的3AQ1—EE型号的断路器)。
三相不一致回路动作原理如下:当出现三相不一致情况后,每相断路器分闸位置辅助常闭触点S1LA与合闸位置辅助常开触点S1LA同时接通,时间继电器K16励磁,后经过一段时间继电器K16延时2 s启动三相不一致保护继电器K63,经三相不一致保护继电器K63接点接通三相跳闸线圈,以断开仍在运行的其他相断路器。
在断路器本体三相不一致保护中,需要考虑到线路出现单相故障后,断路器单相跳开后等待单相重合闸的时间。
PSL632U断路器说明书培训教案一、保护配置及保护原理。
PSL632U具有失灵保护功能、死区保护、两段充电相过流保护、一段充电零序过流保护、三相不一致保护和自动重合闸功能。
1.断路器失灵保护断路器失灵保护是指故障电气设备的继电保护动作发出跳闸命令而断路器拒动时,利用故障设备的保护动作信息与拒动断路器的电流信息构成对断路器失灵的判别,能够以较短的时限切除同一厂站内其他有关的断路器,使停电范围限制在最小,从而保证整个电网的稳定运行,避免造成发电机、变压器等故障元件的严重烧损和电网的崩溃瓦解事故。
2.死区保护在某些接线方式下可能存在死区,(如断路器在CT与线路之间)断路器和CT之间发生故障,虽然故障线路的保护能快速动作,但本断路器跳开后,故障并不能切除。
此时需要失灵保护动作跳开有关断路器。
考虑到以上为站内故障,故障电流较大,对系统影响比较大。
失灵保护一般动作时间都比较长,所以增设了比失灵保护动作快的死区保护。
3.过流保护电流保护是指:现在的电子设备都有额定电流,不允许超过额定电流,会引起设备烧坏,在这个基础上的设备就会先做电流保护模块。
当电流超过设定电流,设备就会断电保护设备。
4.三相不一致保护保护装置引入开关的分相位置接点(任一相TWJ动作且该相无流时确认该相开关在跳闸位置),如果任一相或任两相在跳闸位置,而三相不全在跳闸位置,则认为三相不一致。
三相不一致会直接导致系统缺相运行造成变压器和用电设备缺相运行从而导致电压升高或失电影响设备运行甚致烧毁。
5.自动重合闸自动重合闸装置是将因故障跳开后的断路器按需要自动投入的一种自动装置。
电力系统运行经验表明,架空线路绝大多数的故障都是瞬时性的,永久性故障—般不到10%。
因此,在由继电保护动作切除短路故障之后,电弧将自动熄灭,绝大多数情况下短路处的绝缘可以自动恢复。
因此,自动将断路器重合,不仅提高了供电的安全性和可靠性,减少了停电损失,而且还提高了电力系统的暂态稳定水平,增大了高压线路的送电容量,也可纠正由于断路器或继电保护装置造成的误跳闸。
双侧电源线路三相自动重合闸的特殊问题双端均有电源的输电线路,采用自动重合闸装置时,除了满足基本要求除外,还应考虑两个特殊问题:
1、时间配合问题。
当双侧电源线路发生故障时,两侧的继电保护装置可能以不同的时限动作于两侧的断路器,即两侧断路器可能不同时跳闸,因此,只有在后跳闸的断路器断开后,故障点才能断电去游离。
为使重合闸成功,应保证在线路两侧断路器均已跳闸,故障点电弧熄灭且绝缘强度已恢复的条件下重合闸,即应保证故障点有足够的断电时间。
2、同期问题。
线路发生故障时,两侧断路器跳开之后,线路两侧电源线路电动势之间夹角摆开,有可能失去同步。
后合闸一侧的断路器在进行重合闸时,因考虑是否同期,以及是否允许非同期合闸的问题。
因此,在双侧电源线路上,因根据电网的接线方式和具体的运行情况采用不同的重合闸方式。
双电源线路的重合闸方式很对,可归纳为如下两种:一类是检定同期重合闸,如检定无压和检定同期的三相一次重合闸及检查平行线路有电流的重合闸;另一类是不检定同期的重合闸,如非同期重合闸、快速重合闸、解列重合闸及自同期重合闸等。
三相自动重合闸
三相快速自动重合闸就是当输电线路发生故障时,继电保护装置能很快使线路两侧断路器跳开并随即进行重合。
因此,采用三相快速重合闸必须具备以下条件:
1、线路两侧都装有能瞬时切除全线路故障的继电保护装置,如高频保
护等。
2、线路两侧必须具有快速动作的断路器,如空气断路器等。
若具备上述两个条件就可以保证从线路短路开始到重新合闸的整个时间间隔都在0.5~0.6s以内,在这样短的时间内两侧电源电动势之间夹角摆开不大,系统不会失去同步,即使两侧电源电动势间夹角摆开很大,因重合周期短,断路器重合后也很快被拉入同步。
显然,三相快速重合闸方式具有快速的特点,所以220KV及以上的线路应用很多。
他是提高系统并列运行稳定性和供电可靠性的有效措施。
由于三相快速重合闸方式不检定同期,所以在应用这种重合闸方式是必须校验线路两侧断路器重新合闸瞬间所产生的冲击电流,要求通过电气设备的冲击电流周期分量不超过规定的允许值。
断路器本体三相位置不一致保护的应用来源:《农村电气化》时间:2008-12-31 阅读:385次标签:高压输电线路一般采用分相操作的断路器,为防止因断路器三相位置不一致,导致的断路器误动或拒动事故,断路器应采用本体三相位置不一致保护。
断路器本体三相位置不一致保护动作时间与保护重合闸时间应配合。
用于双母线接线方式的线路断路器;用于一个半接线方式的线路断路器,靠近母线的断路器,保护动作延时时间宜整定在2.0s,用于一个半接线方式的线路断路器,远离母线的断路器,保护动作延时时间宜整定在3.5s。
1 断路器本体三相位置不一致保护的接线原理断路器本体三相位置不一致保护的接线是将A、B、C三相的常开、常闭辅助接点分别并联后再串联,然后起动一个延时时间继电器(该继电器动作电压应大于50%额定电压、小于70%额定电压),当断路器出现三相位置不一致时,经过时间延时,动作起动出口中间继电器,并跳开三相断路器,其中时间继电器的一对常开接点发遥信到监控系统,该出口跳闸回路受压力闭锁接点控制导通跳闸。
只是该保护功能不经保护压板投退,不经零序、负序电流元件闭锁,该保护的时间定值应躲过单相重合闸时间加断路器固有动作时间。
2 断路器本体三相位置不一致保护的电源接线及跳闸方式高压输电线路微机保护均已实现了双重化配置,断路器也具有两组跳闸线圈以构成相互独立的跳闸回路。
而断路器本体三相位置不一致保护,还未按照保护双重化要求进行配置,对于断路器操作电源不经切换时,断路器本体三相位置不一致保护目前均接入断路器第一跳闸回路中,即断路器本体三相位置不一致保护的起动回路及跳闸回路均使用第一操作回路电源。
当断路器第一操作回路电源故障跳开时,断路器将失去本体三相位置不一致保护功能。
请登陆: 浏览更多信息为解决断路器第一操作回路电源故障而失去本体三相位置不一致保护功能的问题,对本体三相位置不一致保护的设计进行完善。
本体三相位置不一致保护也按照保护双重化原则进行配置,并分别接入两组相互独立的跳闸回路,采用两组相互独立的操作电源供电。
220kV断路器三相不一致保护与防跳回路冲突问题分析与处理为了提高单相接地时供电的可靠性和系统的稳定性,220kV及以上系统的断路器一般采用分相操作机构,但可能出现三相不一致状态。
此时系统会出现较大的负序和零序分量,从而对发电机转子造成危害;同时,还可能导致相邻线路的零序保护误动作。
因此,合理配置和使用断路器的三相不一致保护,对电力系统而言是非常重要的。
标签:220kV断路器;三相不一致保护;防跳回路;冲突问题;处理一、本体三相不一致保护原理断路器本体三相位置不一致保护的接线是将A,B,C三相的常开、常闭辅助接点分别并联后再串联,然后启动1个延时时间继电器。
当断路器出现三相位置不一致时,经过时间延时,动作起动出口中间继电器,并跳开三相断路器。
其中,时间继电器的1对常开接点发遥信到监控系统,该出口跳闸回路受压力闭锁接点控制导通跳闸,不经零序、负序电流元件闭锁,该保护的时间定值应躲过单相重合闸时间+断路器固有合闸时间。
本体三相不一致保护逻辑如图1所示,图1中DLa1,DLb1,DLc1为断路器A,B,C三相辅助常开接点;DLa2,DLb2,DLc2为断路器A,B,C三相辅助常闭触点;SJ为时间继电器;CKJ为三相不一致保护出口继电器。
二、故障过程在对某新建变电站220kV断路器进行防跳试验过程中,将测控装置上的合闸按钮一直按下,模拟合闸触点异常粘合,使用继电保护调试仪模拟故障通过保护装置将断路器三相跳开。
此时的结果一切正常,断路器三相跳开后,没有合上,测控屏上的分、合闸指示灯保持熄灭,说明合闸回路不通。
当松开合闸按钮后,测控屏上的分闸指示灯亮起,合闸回路恢复。
但是,当只投入保护装置的A相跳闸出口压板进行同样试验时,发现测控屏上的分闸指示灯突然闪烁1次。
为了确认这一现象是否偶发,反复进行了试验,发现断路器只要三相跳闸,防跳功能就正常,而单相跳闸或两相跳闸,测控屏上的分闸指示灯都会闪烁1次。
为了确认在单相或两相跳闸情况下防跳功能是否正常,在试验过程前后记录了断路器动作次数,发现断路器动作次数都增加了1次。
一.南瑞继保RCS-931超(特)高压输电线路电流差动保护装置1 产品概述RCS-931系列装置为由微机实现的数字式超高压线路成套快速保护装置,可用作220kV及以上电压等级输电线路的主保护及后备保护。
RCS-931系列包括以分相电流差动和零序电流差动为主体的快速主保护,由工频变化量距离元件构成的快速Ⅰ段保护,以及由三段式相间和接地距离及多段零序方向过流构成的全套后备保护;保护有分相出口,配有自动重合闸功能, 对单或双母线接线的开关实现单相重合、三相重合和综合重合闸。
RCS-902超(特)高压输电线路高频距离保护装置1 产品概述RCS-902系列装置为由微机实现的数字式超高压线路成套快速保护装置,可用作220kV及以上电压等级输电线路的主保护及后备保护。
RCS-902系列包括以纵联距离和零序方向元件为主体的快速主保护,由工频变化量距离元件构成的快速Ⅰ段保护,以及由三段式相间和接地距离及多段零序方向过流构成的全套后备保护;保护有分相出口,配有自动重合闸功能, 对单或双母线结线的开关实现单相重合、三相重合和综合重合闸。
RCS-901超(特)高压输电线路高频方向保护装置1 产品概述RCS-901系列装置为由微机实现的数字式超高压线路成套快速保护装置,可用作220kV及以上电压等级输电线路的主保护及后备保护。
RCS-901系列包括以纵联变化量方向和零序方向元件为主体的快速主保护,由工频变化量距离元件构成的快速Ⅰ段保护,以及由三段式相间和接地距离及多段零序方向过流构成的全套后备保护;保护有分相出口,配有自动重合闸功能, 对单或双母线结线的开关实现单相重合、三相重合和综合重合闸。
RCS-922短引线保护装置1 产品概述RCS-922系列装置适用于3/2结线方式下的短引线保护,也可兼用作线路的充电保护。
RCS-922A采用电流比率差动方式;线路充电保护由两段和电流过流保护构成。
RCS-922B仅包含两段和电流过流保护。
三相不一致保护原理
三相不一致保护原理是电力系统保护的重要内容之一,它是指在三相电路中,
当三相之间出现不一致时,保护装置应能及时准确地判断出故障,并采取相应的保护措施,以保证电力系统的安全稳定运行。
三相不一致保护原理的实现对于电力系统的可靠性和安全性具有重要意义。
三相不一致保护原理的基本思想是通过对比三相电压、电流的大小和相位差,
来判断系统是否存在不一致,从而实现对电力系统的保护。
在实际应用中,通常采用差动保护装置来实现三相不一致保护。
差动保护装置通过对比不同相位的电压或电流,来判断系统是否存在故障,一旦发现不一致,就会立即对系统进行保护动作,以避免故障扩大影响整个电力系统的安全运行。
三相不一致保护原理的实现需要考虑多种因素,包括系统的接线方式、系统的
运行工况、系统的故障类型等。
在实际工程中,需要根据具体情况选择合适的保护装置,并进行合理的设置和调试,以确保保护装置能够准确可靠地实现三相不一致保护。
在电力系统中,三相不一致保护原理是保证系统安全稳定运行的重要保护手段
之一。
通过对电压、电流的监测和对比,及时发现并判断系统中的不一致现象,可以有效地避免故障对系统造成严重的影响,保障电力系统的安全稳定运行。
总的来说,三相不一致保护原理是电力系统保护的重要内容,它通过对比不同
相位的电压、电流,来判断系统是否存在不一致,从而实现对电力系统的保护。
在实际工程中,需要根据具体情况选择合适的保护装置,并进行合理的设置和调试,以确保保护装置能够准确可靠地实现三相不一致保护,从而保证电力系统的安全稳定运行。
重庆市调〔2010〕46号关于明确断路器本体三相不一致跳闸延时的通知公司所属各供电局、各供电公司、超高压局、各并网发电厂、重庆天泰铝业有限公司、重钢股份有限公司:根据《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》的要求,500千伏和220千伏系统非机械联动的分相断路器三相位置不一致保护应采用断路器本体三相位置不一致保护。
由于断路器本体三相不一致保护动作时间和重合闸延时有配合关系,现对新建变电站设计中应用断路器本体三相不一致保护的跳闸延时提出统一要求。
—1—一、断路器本体三相不一致跳闸延时1. 500千伏断路器本体三相不一致跳闸延时2秒(发电厂升压变高压侧断路器除外);2. 220千伏线路、旁路断路器、母联兼旁路断路器本体三相不一致跳闸延时2秒;3. 220千伏专用母联(分段)、变压器断路器本体三相不一致跳闸延时0.5秒(发电厂升压变高压侧断路器除外);4. 断路器本体三相不一致跳闸出口信号要求接入变电站中央信号或自动化监控信号回路;5. 对三相不一致运行状态有特殊要求的断路器,由调度部门与生技部门或用户共同确认后,另行明确本体三相不一致跳闸延时;6. 发电厂升压变高压侧断路器本体三相不一致保护的使用和延时由各发电厂按照机组设备要求自行确定,要求延时不大于3秒。
7. 已拆除或不具备本体三相不一致跳闸回路的断路器,仍然由保护装置实现三相不一致跳闸。
断路器更换改造和新间隔扩建时要求断路器具备本体三相位置不一致保护功能,并执行上述延时及回路的要求。
二、请各运行维护单位做好断路器本体三相位置不一致保护回路的定期维护和检验工作。
直属单位维护职责按“渝电调—2—〔2010〕3号文《重庆电网二次专业工作界面划分原则》”执行。
各单位运行维护专业要相互配合、加强沟通、明确职责,避免因职责不清而造成维护范围的死区,从而确保重庆电网安全稳定运行。
二〇一〇年三月十九日主题词:能源电力继电保护反措通知抄送:孙渝江副总经理, 莫文强副总经理, 徐焜耀总工程师, 刘昌盛副总工程师, 姚华鸣副总工程师, 生产技术部, 安监保卫部, 基建部, 物资部, 重庆电力建设总公司, 重庆电力设计院, 电网建设公司, 电网检修分公司, 广信公司, 拓林公司, 物资公司, 监理咨询公司。
断路器三相不一致与重合闸的时间配合关系摘要:通过典型事故案例,分析断路器三相不一致保护与重合闸的时间配合关系。
三相不一致保护提前出口会闭锁重合闸,造成单相故障线路三跳。
从运维、定期试验、设备原理、安装位置等几个方面提出合理的改进措施,有助于防止断路器机构本体三相不一致保护误动。
关键词:三相不一致;重合闸;时间继电器1三相不一致保护1.1机构本体三相不一致保护机构本体三相不一致保护的非全相状态判别回路由断路器常开辅助接点52a/1三相并联后与断路器常闭辅助接点52b/1三相并联后串联组成,如图1所示。
当满足非全相运行状态后,导通正电端,通过三相不一致总功能压板给三相不一致时间继电器47T励磁,其延时闭合接点达到整定的2.5S延时后闭合,分别给继电器47TX和47TXX励磁,继电器47TX的常开触点经过三相不一致的分相出口压板,分别给断路器A、B、C相的跳闸线圈52T1励磁,实现机构本体三相不一致保护跳闸功能。
1.2保护装置三相不一致保护(1)RCS-921C三相不一致保护当不一致保护投入,任一相TWJ动作,且无电流时,确认为该相开关在跳闸位置,当任一相在跳闸位置而三相不全在跳闸位置,则确认为不一致。
不一致可经零序电流或负序电流开放,由软件控制字控制其投退。
经可整定的动作时间满足不一致动作条件时,出口跳开本断路器。
(2)RCS-923A三相不一致保护RCS-923A三相不一致保护由非全相接点起动,非全相接点的接线方式如图2所示(此图也为RCS-921C的断路器非全相运行后台告警信号回路)。
三相不一致保护可采用零序电流或负序电流作为动作的辅助判据,可分别由控制字选择投退。
三相不一致保护辅助判据电流元件返回系数为0.95。
非全相状态判别回路由三相跳闸位置继电器TWJ的常开接点并联后与两组三相合闸位置继电器HWJ的常开接点并联后串联组成。
当满足非全相状态时,经过24V光电耦合将非全相状态开入RCS-923A保护装置,保护经过零序电流或者负序电流辅助判别后(可由控制字整定选择投退),经不一致延时,保护装置动作驱动TJR继电器实现三相跳闸并闭锁重合闸。
220kV断路器本体三相不一致回路改进方案发布时间:2021-06-18T08:51:46.681Z 来源:《河南电力》2021年2期作者:黄承贵[导读] 高压输电线路一般采用分相操作的断路器,采用分相操作机构进行分相操作的断路器在运行中会出现三相不同时合闸(即三相不一致)的异常状况,因三相不一致引起的零序、负序电流,将对系统产生不利影响,甚至引起保护及自动装置误动。
(阳江市凯源电力设计有限公司)摘要:近年多次发生因断路器本体三相不一致回路故障导致跳闸事件,为防止断路器本体三相不一致保护回路中时间继电器和出口跳闸继电器故障造成运行中的断路器误跳闸,有必要对断路器本体三相不一致保回路进行改进,确保设备安全稳定运行。
关键词:220kV断路器;三相不一致;误跳闸;改进方案引言高压输电线路一般采用分相操作的断路器,采用分相操作机构进行分相操作的断路器在运行中会出现三相不同时合闸(即三相不一致)的异常状况,因三相不一致引起的零序、负序电流,将对系统产生不利影响,甚至引起保护及自动装置误动。
为减小断路器三相不一致时对系统造成的危害,应装设断路器三相不一致保护。
电力系统在运行时,由于各种原因,断路器三相可能断开一相或两相,造成非全相运行。
如果系统采用单重或综重方式,在等待重合期间,系统也要处于非全相运行状态。
但是系统非全相运行的时间应有所限制,对这种等待重合的非全相状态,系统中的设备和保护必须予以考虑。
非全相保护的实现,一般需要反映断路器三相位置不一致的回路,可以采用断路器辅助触点组合实现,也可以采用跳闸位置、合闸位置继电器的接点组合(该接点组合一般由操作箱给出)实现。
为防止断路器本体三相不一致保护回路中时间继电器和出口跳闸继电器故障造成运行中的断路器跳闸,有必要对断路器本体三相不一致保护的回路进行改进,确保设备安全稳定运行。
1、现状分析断路器本体三相位置不一致保护的接线是将A、B、C三相的常开、常闭辅助接点分别联后再串联,然后起动一个延时时间继电器,当断路器出现三相位置不一致时,经过时间延时,动作起功出口中间继电器,并跳开三相断路器,其中时间继电器的一对常开接点发遥信到监控系统,该出口跳闸回路受压力闭锁接点控制导通跳闸。
1 断路器三相不一致保护
断路器装设三相不一致保护的必要性:采用分相操作机构进行分相操作的断路器在运行中会出现三相不同时合闸(即三相不一致)的异常状况,因三相不一致引起的零序、负序电流,将对系统产生不利影响,甚至引起保护及自动装置误动。
为减小断路器三相不一致时对系统造成的危害,应装设断路器三相不一致保护(或非全相保护),将出现三相不一致的断路器退出运行,保证系统的正常运行。
断路器三相不一致保护的构成原理:断路器本体三相不一致采用每相断路器分闸位置辅助常闭触点并联及合闸位置辅助常开触点并联,之后再串联启动时间继电器,经时间继电器延时启动三相不一致保护继电器,经三相不一致保护继电器接点接通三相跳闸线圈,以断开仍在运行的其它相断路器。
根据继电保护双重化配置的反措要求,三相不一致保护也应实现双重化配置。
三相不一致保护的动作时间应按大于断路器单相跳开后等待单相重合闸的时间来整定。
三相不一致保护时间继电器的动作电压应大于50%小于75%倍的直流额定电压。
当不一致保护投入,任一相TWJ动作,且无电流时, 确认为该相开关在跳闸位置, 当任一相在跳闸位置而三相不全在跳闸位置,则确认为不一致。
不一致可经零序电流或负序电流开放,由控制字控制其投退。
经可整定的动作时间满足不一致动作条件时,出口跳开本断路器。
不一致零序过流表示零序电流大于不一致零序电流定值,不一致负序过流表示负序电流大于不一致负序电流定值,两者为不一致保护的辅助判据,由“不一致经零负序电流”控制字控制其投退。
2 自动重合闸
重合闸:当供电线路发生故障时,断路器在继电保护装置控制下,可以自动地将故障
设备或线路断开(称为跳闸)。
对于较重要的高压供电线路,断路器跳闸后,在自动装置控制下,立即重复合闸,如果线路故障已经消除,即可恢复送电;如果故障没有消除,断路器再次跳闸,停止供电。
因为供电线路很长,发生故障的可能性较大,但大多数线路故障是暂时性故障。
例如,雷击、短路等故障。
所以,有了自动重合闸后,供电的可靠性明显提高,是提高供电可靠性的有效措施。
对自动重合闸装置的基本要求:正常运行时,当断路器由继电保护动作或其它原因而跳闸后,自动重合闸装置均应动作。
由运行人员手动操作或通过遥控装置将断路器断开时,自动重合闸不应起动。
继电保护动作切除故障后,自动重合闸装置应尽快发出重合闸脉冲。
自动重合闸装置动作次数应符合预先的规定。
自动重合闸装置应有可能在重合闸以前或重合闸以后加速继电保护的动作,以便加速故障的切除。
在双侧电源的线路上实现重合闸时,重合闸应满足同期合闸条件。
当断路器处于不正常状态而不允许实现重合闸时,应将自动重合闸装置闭锁。
自动重合闸的工作原理和构成
正常情况:
断路器处于合闸状态,QF1断开→2KM失电→2KM1断开。
而SA处在合后位置,其触点
SA21-23接通,触点SA2-4断开→重合闸投入,指示灯HL亮。
重合闸继电器的电容C经4R 充电,经 10~ 15s后,电容器 C两端电压等于电源电压,此电压可使中间继电器KM起动。
线路发生故障时:
断路器跳开后,QF1闭合→2KM得电→2KM1闭合→起动KT→KT经过约0.5~1s的延时→KT1闭合→电容器C放电→KM起动→闭合其常开触点KM1、KM2、KM3。
→发出合闸脉冲。
若为瞬时性故障:
断路器合闸后,KM因电流自保持线圈失去电流而返回。
同时,2KM失电→2KM1断开→KT 失电,触点KT1断开→电容器C经4R重新充电,经10~15s又使电容C两端建立电压。
整个回路复归,准备再次动作。
若为永久性故障:
断路器合闸后,继电保护动作再次将断路器断开→QF1闭合→2KM得电→2KM1闭合,KT 起动→KT1经过约0.5~1s的延时闭合→电容器C放电。
手动跳闸:
SA 发出预跳命令→其触点SA2-4接通→将C上的电荷瞬时放掉。
SA发出跳闸命令→其触点SA6-7接通→断路器跳闸→ 2KM1闭合→KT起动,经过约0.5~1s的延时→KT1闭合。
这时,储能电容器C两端早已没有电压,KM不能起动→ 重合闸不能重合。
手动合闸:
SA发出跳闸命令→ SA5-8触点闭合,接通合闸回路,QF合闸。
SA25-28触点闭合,起动加速继电器3KM。
当合于故障线路时,保护动作,经3KM的常开触点使QF加速跳闸。
C尚未充满电,不能使KM起动,所以断路器不能自动重合。
说明:防跳继电器1KPJL的功用:
在手动合闸及自动重合闸过程中防止断路器跳跃。
如:当KM1、KM2、KM3接点卡住或粘住时,可以由1KM来防止将断路器多次重合到永久性故障上。