浅谈500KV断路器自动重合闸的应用 缪荣海
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500kV开关重合闸与线路保护沟通三跳配合分析与对策作者:陈豪林益茂陈杰来源:《科学与财富》2020年第01期摘要:本文简述了500kV开关重合闸与线路保护沟通三跳配合的一些问题,深入分析问题并提出相关对策。
以期为电力工作提供有效的帮助。
关键词:重合闸;线路保护;配合开关重合闸是将故障跳开后的开关按配置需求自动投入的一种自动装置,电网电力架空线路绝大多数的故障都是瞬时性的,永久性故障比例很低。
因此,开关重合闸不仅能提高供电的安全性,减少停电损失,还能提高电力系统的暂态稳定水平,增大高压线路的送电容量。
电力系统运行经验中,线路单相故障的比例最大,500kV线路开关单独配置一次单相重合闸,不使用线路保护的重合闸。
而线路保护无法检测到开关重合闸是否停用,若开关重合闸因某种原因已不能完成预先赋予的重合使命,此时在单相故障情况下,线路保护正常启动开关单跳,对于开关而言,单跳就不再有意义,甚至可能造成开关的长期非全相运行。
因此,当开关重合闸停用,重合闸回路和线路保护跳闸回路里应能沟通三相跳闸回路,并不再重合,分析如下:某常规换流站500kV开关保护为RCS-921型断路器失灵保护并单独配置重合闸装置,启动方式可以由线路保护跳闸信号开入量保护启动和断路器TWJ位置量启动,线路保护如果检测到相间故障或者多相故障会闭锁保护启动重合闸。
重合闸投入退出由投重合闸控制字和重合闸切换把手决定,当投重合闸控制字为0或重合闸切换把手打至停用,重合闸都会退出。
当重合闸退出、故障(未充电)或打至三重时,沟通三跳(GST)的接点就会输出,如下图1所示:RCS-921型开关保护定值单内重合闸未充电沟三控制字都为1,沟三跳接点为常闭接点,在断路器保护装置内,当开关的重合闸未充电或打至三重的时候,GST的常闭接点就会合上。
正常运行的单重方式下,GST常闭接点断开,主要是保证重合闸装置掉电、或者损坏,常闭接点能够合上,保证三跳的可靠性,GST常闭接点如下图2所示:开关保护跳闸出口与线路保护跳闸出口并联后进入操作箱,当开关重合闸未充电(线路有工作开关重合闸退出后或重合闸装置掉电等情况),常闭接点的沟三跳与跳圈1跳闸出口(跳圈2与跳圈1一样)逻辑的控制回路图如下图3所示:由于500kV开关重合闸单独设置在开关保护内,而线路保护在相间、多相故障只会闭锁重合闸启动三跳,无法检测到开关重合闸停用或者未充电。
线路保护与自动重合闸配合的探讨作者:徐达麟周智彬来源:《科技传播》2012年第22期摘要结合RCS931DM_HD线路保护和RCS-921A断路器失灵保护及重合闸,通过对T变电站500千伏W线路的事故分析,探讨线路保护与自动重合闸之间可行的配合动作。
关键词线路保护;重合闸;单相接地故障中图分类号O1 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2012)79-0172-020 引言500千伏T变电站是上海电网大截面外环网的重要节点,该站500kV电压等级设备为3/2接线方式,断路器配置RCS-921A断路器失灵保护及自动重合闸装置,第四串的5042开关与5043开关间引出500千伏W线路,线路保护为RCS-931DM_HD超高压线路成套保护保护装置。
2011年8月7日,上海受到台风”梅花”影响,500千伏W线路的一起事故致使线路保护的多次事故跳闸及重合闸的多次重合。
本文探讨线路保护与自动重合闸之间可行的配合动作,以避免此类事故对电网安全稳定运行所造成的影响。
1 500千伏W线路事故概况1.1事故背景2011年8月7日6时,台风“梅花”影响上海,上海市区的阵风普遍达到7至8级,沿海地区的风力更强,一度达到11至13级。
1.2事故经过2011年8月7日05:55:59 ,500千伏W线路C相故障跳闸,重合成功后再次故障三相跳闸,5042开关、5043开关跳闸,故障测距46.2KM;检查站内一次设备无明显故障点,二次设备正常。
汇报总调,总调06:24发令强送合上5043开关、06:31发令合上5042开关。
2011年8月7日06:36:21 500千伏W线路C相故障,重合成功,故障测距46.2KM;2011年8月7日06:38:06 500千伏W线路C相故障,重合成功,故障测距46.4KM;2011年8月7日06:39:22 500千伏W线路C相故障,重合闸启动,合于故障三相跳闸,5042开关、5043开关跳闸,故障测距46.4KM。
简谈500kV变电站断路器失灵保护的应用摘要:随着电力技术的发展,500kV变电站已经成为人们生活中不可或缺的一部分。
然而在实际运行中,由于电网结构较为复杂、线路故障发生率较高等原因,造成500kV变电站发生故障时,会造成电力系统出现严重的故障问题。
为了提高500kV变电站运行的可靠性和稳定性,就需要对断路器失灵保护进行深入研究和分析,以便有效保证电网安全运行。
关键词:500 kV变电站;断路器失灵;保护在电力系统中,断路器失灵保护是非常重要的,因为其一旦失灵,就会引发较为严重的电力事故。
因此,需要对断路器失灵保护进行研究。
本文通过对断路器失灵保护的分析,对500kV变电站断路器失灵保护的应用进行了详细的论述,并提出了相应的改进措施。
目前,在电力系统中,500kV变电站是其中重要的一环。
与常规变电站相比,其具有更高的电压等级、更大的容量和更高的容量。
1.1500kV变电站概述500kV变电站在实际运行中,主要包括以下几个方面:500kV主变、500kV配电装置、500kV计量装置等。
500kV主变主要负责为500kV系统提供电源,并进行相关的电力分配;配电装置主要是对500kV系统进行保护,并通过线路将500kV系统与电网连接起来;计量装置主要是对电网中的电量进行计量,并向用户提供相关的电力数据。
在实际运行中,500kV变电站线路故障发生率较高,而且一旦发生故障,就会导致电网供电中断,严重影响人们正常的生产和生活。
断路器失灵保护是指当500kV变电站发生故障时,其控制断路器失去作用,致使电气设备和电力系统的正常运行受到影响。
由于断路器失灵保护一旦失去作用,就会导致电力系统出现严重的故障问题。
为了避免出现这种情况,就需要在实际运行中,严格按照相关要求对断路器失灵保护进行操作,以保证断路器失灵保护可以正常发挥作用。
2.失灵保护的基本原理断路器失灵保护是指当电力系统发生故障时,其保护装置无法准确识别故障类型,从而使断路器不能执行相关操作。
浅析500KV断路器闭锁分闸故障处置摘要:文章通过对500KV变电站中的500KV系统、220KV系统进行分析和研究,探讨了500KV变电站断路器闭锁分合闸故障在电网运行中发生的主要原因以及可能产生的影响和危害,进一步提出了500KV变电站断路器闭锁分合闸故障的相关处理方法。
关键词:500KV变电站;断路器闭锁分合闸;事故处理1、断路器闭锁分合闸概述1.1 术语及定义断路器闭锁分合闸故障是指处于带电合闸状态的断路器,由于绝缘介质压力降低、操作机构异常、控制回路故障等造成无法正常分合闸。
断路器闭锁分合闸故障将导致电网短路故障无法快速切除,严重威胁电网安全。
1.2 发生原因在电网的实际运行中,500KV变电站内断路器闭锁分合闸故障出现的原因是很多的。
其中,断路器内绝缘介质压力降低是500KV变电站断路器闭锁分合闸的主要原因。
另外,诸如控制电源失效、合闸储能电机功能的缺失以及分合闸控制回路原件损坏等二次回路问题也会导致500KV变电站断路器闭锁分合闸故障的发生。
1.3 影响500KV变电站内500KV设备多采用的3/2接线。
若电网发生故障且500KV断路器出现闭锁分合闸时,开关不能正常动作来切除故障电流,此时断路器的失灵保护会启动,跳开所在串相邻断路器或母线上的所有断路器,这样不仅扩大了事故范围,还容易引发电网断面过载等电网极限运行状态。
500KV变电站内220KV设备一般采用双母双分段接线。
若220KV线路故障且出线断路器发生闭锁分合闸时,该断路器不能正常跳闸,断路器失灵保护启动会跳开母联断路器和该母线上的所有断路器,使该段母线失压。
若母联断路器发生闭锁分合闸,则会导致两段母线失压,从而引发大面积停电事故。
2、500KV变电站的常用接线方式500KV、220KV是500KV变电站内最为常见的两个电压等级系统,其接线方式也各不相同。
2.1 500KV系统500KV系统比较常见的接线方式是一台半断路器接线,在实际应用中,由于多环路供电的优点,具有很高的可靠性,若由于500KV断路器闭锁分合闸故障导致母线故障或单个断路器故障退出运行,都不会导致出线停电。
500kV变电站500kV断路器合闸回路完善方案的研究与应用作者:宋凯来源:《科学导报·科学工程与电力》2019年第09期【摘要】500kV断路器合闸回路存在不足,给电网安全运行带来严重隐患,需研究分析一种全新方法来杜绝隐患。
从二次回路入手,改进接线,完善断路器合闸回路,满足南方电网公司最新的反措要求,更进一步的完善监视回路的完整性,加强高压电网安全稳定运行的可靠性。
1.引言500kV合闸回路及其监视回路存在漏洞,对电网安全稳定运行意义重大的500kV线路来说无论是开关运行中发生拒动或者误动,其造成的后果及影响都是巨大的,为了减少事件发生的概率,最大限度地保证电网安全稳定运行,对500kV监视合闸回路重新设计,使其监视合闸回路全长,在回路上任何一点断线均可发出“控制回路断线报警”。
2.研究实施过程2.1 背景南方电网反事故措施要求:《TWJ监视应能监视到中控箱“远方就地”把手、断路器辅助接点、合闸线圈等完整的合闸回路;HWJ监视应能监视到“远方\就地”切换把手、断路器辅助接点、跳闸线圈等完整的跳闸回路》。
由于多数开关厂家在出图是没有考虑到这个反事故措施,所以二次回路和图纸等相关信息均需重新设计调整。
2.1 提出新方案及遇到具体问题的分析解决为了顺利完成上级部门安排的工作任务,我局继保班组积极思考,集思广益,研究一种全新方案,安全可靠执行反措。
首先要考虑到本站正在使用的防跳回路的情况,分为两种情况:第一种:厂站内断路器使用把手远方用操作箱防跳,把手就地采用开关机构防跳回路的情况,这种情况下的把手远方时,按照2017版500kV变电站二次接线标准设计,监视回路(109)与合闸回路(107)、监视回路(139)与跳闸回路(137)均在保护屏直接短接,取消回路编号109与139的两条保护屏到开关本体机构箱的电缆。
把手就地时按照厂家白图指引保留本体就地防跳即可,但是按照南方电网反事故措施对防跳贿赂的要求(每个断路器应且只应使用一套方跳回路,宜优先选用开关本体防跳回路),虽然这种情况符合反措要求,但是在断路器本体机构具备防跳能力的情况下我们尽量选择下面介绍的这种把手远方和就地均使用断路器机构箱防跳的情况。
500kV断路器合闸压力降低闭锁重合闸对继电保护的影响郭又华1,朱雨2The Influence to Relay of Interlocking Recloser Caused byClosing Pressure Decreasing of 500kV Circuit Breaker(1.四川省电力公司超(特)高压运行检修公司,四川省成都市610000;2.成都电业局继电保护所,四川省成都市610000)摘要:500kV断路器合闸压力降低闭锁重合闸发生后对继电保护的影响认识不深。
对比分析了合闸压力降低闭锁重合闸时对重合闸放电与不放电两种情况下继电保护及断路器的动作行为,进而得出各自的利弊,介绍了重合闸放电的二次回路,最后得出结论,当500kV断路器合闸压力降低闭锁重合闸发生后对重合闸放电就继电保护而言具有积极的影响。
关键词:断路器;合闸压力;重合闸;继电保护Abstract: The influence to relay is not fully comprehended yet when interlocking recloser happens caused by 500kV circuit breaker closing pressure decreasing. The different actions of relay and circuit breaker are analyzed by comparision whether recloser is discharged or not under the circumstances of recloser being interlocked that caused by closing pressure decreasing, and further more the advantages and disadvantages of discharging recloser or not are summarized .The secondary circuit to discharge recloser is introduced, and the conclusion is brought out in the end that discharging recloser is preferred to relay, when interlocking recloser happens that caused by 500kV circuit breaker closing pressure decreasing .Key words: circuit breaker; closing pressure;recloser; relay0引言不同电压等级的断路器发生压力降低闭锁重合闸时,可能会对继电保护和断路器的动作行为产生重大影响。
500kV变电站500kV断路器合闸回路完善方案的研究与应用500kV变电站是电力系统中的重要组成部分,承担着将输送至变电站的高压电能降压和分配至城市和工业用电的任务。
而500kV断路器则是变电站中的重要设备,负责在电网出现故障时切断电路,保护电网和设备的安全运行。
在500kV变电站500kV断路器合闸回路方面,目前存在一些不足之处,需要进行完善方案的研究与应用。
500kV变电站500kV断路器的合闸回路在现有系统中存在的问题是回路不够完善,导致在断路器合闸过程中存在一定的风险。
在变电站内部,由于受到环境、设备、人为因素等多方面因素的影响,500kV断路器合闸回路存在一定的不确定性,可能导致合闸过程中的不稳定性和不可预期的结果。
这种情况不仅可能对电网安全运行造成影响,还会给设备和人员带来一定的安全风险。
针对500kV变电站500kV断路器合闸回路不完善的问题,需要对其进行深入研究,并提出相应的完善方案。
在研究阶段,需要充分了解500kV断路器合闸回路的工作原理和特点,分析现有系统中存在的问题和风险,以及进行合适的技术调查和实地调研。
在此基础上,可以确定500kV变电站500kV断路器合闸回路的完善方案,包括技术方案、设备选型、工程实施、安全防护措施等。
在完善方案的应用中,需要根据实际情况确定500kV变电站500kV断路器合闸回路的具体改造和优化措施。
对于技术方案,可以考虑采用先进的数字化控制技术、智能化设备和自动化系统,以提高500kV断路器合闸回路的精度、稳定性和可靠性。
在设备选型上,需要选择符合国家标准和行业规范的高质量设备,保证其性能和可靠性。
在工程实施和安全防护方面,应制定详细的施工方案和安全防护措施,确保改造过程中的安全和质量。
浅谈500KV断路器自动重合闸的应用缪荣海
摘要:目前大型坑口火电厂发出的电能,从升压站的变压器升压后通过输电线
路输送至电网公司的变电站,最后由变电站降压后输送至千家万户。
这其中电能
的输送就是依靠输电线路进行的,所以输电线路的安全稳定对电力系统来说十分
重要。
本文主要阐述贵州黔西中水发电有限公司二期扩建工程1×660MW发电机
组500KV断路器重合闸保护的选型及重合闸的作用、分类、保护配置应用。
关键词:重合闸;作用;配置
贵州黔西中水发电有限公司500kV系统,采用双母线3/2开关接线方式,1、
2号机组分别与500kV奢黔甲、乙线构成两个完整串,3、4号机组分别与500kV
黔烽Ⅱ、Ⅰ回构成两个完整串,5号机与03号起备变构成一个完整串,在目前网架结构下,我厂五台机组以及奢黔甲、乙线潮流经黔烽Ⅰ、Ⅱ送出。
正常情况下,双母线经五个完整串并列运行。
五台发电机经主变升压后送至500kV升压站,
500kV系统运行电压不允许超过550kV,变动范围按中调下达的电压曲线运行,
控制偏差一般在±2kV。
贵州黔西中水发电有限公司二期扩建工程1×660MW发电
机组500kV第五串断路器失灵保护及自动重合闸装置由南瑞继保电气有限公司生
产的PCS-921N型微机断路器保护装置,每台断路器配置一面断路器保护屏,该
保护装置具有断路器失灵保护、充电过电流保护、死区保护、三相不一致保护
(可选)和自动重合闸。
1、自动重合闸的作用及分类
1.1 自动重合闸的作用
在线路上发生暂时性故障时,迅速恢复供电,从而可提高供电的可靠性。
对
于有双侧电源高压输电线路,可以提高系统并列运行的稳定性;可以纠正由于断
路器机构不良,或继电保护误动作引起的误跳闸;采用自动重合闸ARD后,当重
合于永久性故障时,系统将再次受到短路电流的冲击,可能引起电力系统振荡,
继电保护应再次使断路器断开。
1.2 三相重合闸
指不论在输、配线上发生单相短路还是相间短路,继电保护装置均将线路三
相断路器同时跳开,然后启动自动重合闸同时合三相断路器。
若为暂时性故障则
重合闸成功。
否则保护再次动作跳三相断路器。
1.3单相重合闸
指线路上发生单相接地故障时,保护动作只跳开故障相的断路器,然后进行
单相重合。
如果故障是暂时性的,则重合后,便恢复三相供电;如果故障是永久
性的,而系统又不允许长期非全相运行时,则重合后,保护动作跳开三相断路器,不再进行重合。
1.4综合重合闸
将单相重合闸和三相重合闸综合在一起。
当发生单相接地故障时,采用单相
重合闸方式;当发生相间短路时,采用三相重合闸方式。
综合重合闸装置经过转
换开关的切换,一般都具有单相重合闸,三相重合闸,综合重合闸和直跳等四种
运行方式。
2、自动重合闸配置原则
1kV及以上架空线和电缆与架空线混合线路,在具有断路器的条件下,如用
电设备允许且无备用电源自动投入时,应装设自动重合闸装置;旁路断路器和兼
作旁路的母联断路器或分段断路器,应装设自动重合闸装置;低压侧不带电源的
降压变压器,可装设自动重合闸装置;必要时,母线故障可采用自动重合闸装置。
2.1自动重合闸的构成
三相一次自动重合闸,主要由启动元件1、延时元件2、一次合闸脉冲元件3
和执行元件四部分组成。
启动元件的作用是在断路器跳闸之后,使重合闸的延时元件启动2,一般采
用控制开关和断路器位置不对应或保护启动等方法;延时元件是为了保证断路器
跳开之后,在故障点有足够的去游离时间和断路器及传动机构能恢复准备再次动
作的时间;一次合闸脉冲元件保证重合闸装置只重合一次,且送出一个脉冲,并
经15—25s后自动复归,准备再次动作;
2.2重合闸动作时间整定
重合闸动作时间top=t2,应使断路器跳闸后,故障点有足够的去游离时间以保证重合闸的成功。
一般top为1 s,由下述部分组成
top=tt+tre+trel一tn (11—19)
式中,tt——断路器固有跳闸时间,用不对应启动时tt=0;
tn——断路器合闸时间;
tre—消弧及去游离时间;
trel——裕度时间,0.1—0.15 s。
3、自动重合闸配置的技术要求
自动重合闸由保护跳闸接点起动,断路器无故障跳闸应起动重合闸。
自动重
合闸由分相和三相跳闸起动回路起动。
三相自动重合闸应有同期检查和无电压检查。
重合闸装置应能将起动信号定时自保持。
自动重合闸配置的特点:
当不使用用于重合闸检线路侧电压和检同期的电压元件时,相应的电压异常
不应报警。
检同期重合闸所采用的线路电压应该是自适应的,用户可自行选择任
意相间或相电压。
取消“重合闸方式转换开关”,自动重合闸仅设置“停用重合闸”
功能压板,重合闸方式通过控制字实现。
单相重合闸、三相重合闸、禁止重合闸
和停用重合闸有且只能有一项置“1”,如不满足此要求,保护装置报警并按停用重合闸处理。
重合闸装置应有外部闭锁重合闸的输入回路,用于在手动跳闸、手动
合闸、母线故障、变压器故障、断路器失灵、断路器三相不一致、远方跳闸、延
时段保护动作、断路器操作压力降低等情况下接入闭锁重合闸接点。
三相重合闸
元件起动后,应闭锁单相重合闸时间元件。
重合闸过程中出现的非全相运行状态,如有可能引起本线路或其他线路的保护装置误动作时,应采取措施予以防止。
重
合闸的合闸脉冲应有足够的宽度(80ms~120ms),以保证断路器可靠合闸,不
会使断路器产生二次重合闸或跳跃现象。
重合闸装置应有“断路器操作压力降低闭锁重合闸”的回路,该回路应保证只检查断路器跳闸前的操作压力。
3/2断路器接
线“沟通三跳”功能由断路器保护实现。
断路器保护失电时,由断路器三相不一致
保护跳闸。
4.自动重合闸与继电保护的配合
自动重合闸装置与继电保护装置配合方式有两种:自动重合闸前加速和自动
重合闸后加速。
4.1自动重合闸前加速。
所谓自动重合闸的前加速就是指当线路发生故障时,电流速断保护瞬时无选择的切除故障,开关跳开后,将跳开的断路器重新合上,
如果故障是暂时性故障,则线路恢复工作,如果故障是永久性的,则后备保护有
选择性的切除故障,自动重合闸前加速一般是用于单侧电源供电的线路中。
采用
“前加速”方式的优缺点:他的优点是能快速切除线路故障,减少系统受故障冲击
的时间,维护系统的稳定性。
它的缺点是如果重合到永久性故障上时,再次切除
故障所需的时间较长,断路器的动作次数较其他断路器多很多,如果开关拒动,
就扩大了停电范围。
所以重合闸前加速一般应用于电压等级较低的系统中。
4.2自动重合闸后加速。
所谓自动重合闸后加速是指当线路发生故障时,保护有选择性地切除故障,重合闸动作重合跳开的开关,如果市瞬时性的故障,则故
障消失,合闸成功如果是永久性的故障,保护装置不带时限跳开开关。
使用采用“后加速”保护的优点是:有选择的切除故障减小停电范围;如果重合在了永久性
的故障上时保护能够快速切除故障;该不受系统结构以及负荷条件的影响。
它的
缺点是:首次故障的切除可能会有时限,但对于有纵联差动的线路发生故障两;
保护均可能瞬时动作跳闸该缺点不存在。
每条线路上都设有ARC与前加速保护
相比配置比较复杂
5、结束语:
重合闸保护在电力系统中应用,大大提高供电的可靠性。
既能对瞬时性故障
切除后及时恢复供电,又能在发生永久性故障后迅速切除故障,避免事故扩大化。
随着微机型断路器重合闸保护应用简化了运行人的判断、操作及处理。
参考文献:
[1]贺家李,宋从矩.电力系统继电保护原理[M]. 北京:中国电力出版社,1999.
[2]《贵州黔西中水发电厂集控辅机运行规程》 2018。