220kV变电站母差保护动作的事故分析
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变电站母线差动保护异常原因分析及处理措施变电站的母线是电力系统最重要的电能传输元件。
母线差动保护作为母线的主保护,是保证电力系统安全运行的重要装置,其运行的安全性、可靠性将直接影响电力系统的安全稳定运行,而它的误动和拒动都会给电力系统造成严重的危害。
因此,必须要保证变电站母线差动保护运行的可靠性。
鉴于此,本文就某变电站母线差动保护异常启动进行分析。
标签:母线差动保护;电力系统;电力元件;电能一、异常现象检查分析1.1现象描述与装置检查对220kV某变电站220kVCSC150母线差动保护进行专业巡视时,发现保护装置发出告警信号,告警报文提示B相差动保护启动。
随即检查各间隔电流实时数据,电流、电压的有效值、相序正确,大差、小差均为0,检查外部开入正确,保护定值校核正确,装置无异常的保护自检信息,唯有不同的是投入了互联压板,当时母线已倒向单母运行。
为了防止保护误动发生,当即申请退出保护出口压板,测试互联压板投入退出,保护装置开入反映正确。
投入互联压板保护启动,退出互联压板启动返回,但是两种状态下保护装置显示各通道采样的有效值是一致的。
单从现象看差动保护启动与互联压板有关,在经过与设备开发组沟通后,认为互联压板只是保护启动的一个诱因,不是根本原因。
1.2采样点值与录波图分析打印采样点值逐个通道检查,发现第三个间隔电流通道B相采样异常。
CPU3为差动启动处理器,Ib3=29.06A;CPU4为差动出口处理器,Ib3=0.3769A。
由于第三个间隔为备用间隔,外部无电流接入回路,正常情况只有一点零漂值,区间(-0.001,0.001)。
不难看出,采样点值反映为一直流分量,检测未发现外部回路存在直流量输入。
采样点值异常,而没有差流,是因为装置各通道输入为交流量,交流采样计算将直流分量绝大部分被滤除掉了,所以Ib3通道计算得到的有效值近似为0,因此,差流仍为0.差动保护启动故障录波如图1所示。
模拟量电流通道Ib3有一个正向直流分量,量程已满格29.06A,开关量1——保护启动已发生变位。
220kV母线故障短线路远跳拒动分析摘要:220KV母线差动保护动作时,切除故障母线上所有开关,同时通过操作箱的三跳继电器启动远跳切除对侧开关。
本文以220KV线路CSC103光纤保护装置为研究对象,对其保护远跳拒动进行分析,同时还介绍其发送和接收远跳功能的原理。
希望通过本文的分析能对今后的运行及继保人员熟悉掌握220kV线路的远跳功能,出现类似的故障问题,能够迅速准确有效地分析保护动作行为。
关键词:短线路;近端母线故障;保护拒动;动作行为分析我国电力系统中,220KV及以上电压等级通常采用光纤作为传播数据信息的通道。
这种方式有其独特的优点:首先,其有很强的抗干扰能力,可靠性较高。
其次,数字光纤通道,在交换了两侧电流数据的同时,还交换了开关量信息,远跳保护就是利用主保护的光纤通道进行数据交换,从而实现远跳功能。
本文以某220kV线路CSC103光纤差动保护装置为研究对象,对其远跳保护拒动进行分析。
1远跳的概念故障点在母差保护动作范围,由其快速动作,切除故障母线运行开关,对侧变电站故障点没有在线路保护范围,无法快速解除故障,要由对侧线路保护装置的后备保护经延时切除故障,影响系统的稳定运行。
为了实现快速保护动作,设置远跳功能,在母差和失灵保护动作后,启动三跳继电器,利用主保护光纤通道,远跳对侧开关。
2远跳动作原理将采集得到远跳开入为高电平时,经滤波处理确认,作为开关量,连同电流采样数据及CRC校验码等一起打包为完整的一帧信息,通过数字通道,传送给对侧保护装置。
启动元件主要包括重合闸启动元件、零序电流启动元件、静稳破坏的启动元件、弱馈低电压启动元件以及电流突变量启动元件。
无论启动哪一元件动作,在动作启动之后,都是将保护及在开放出口安装的继电器的正电源进行启动。
220kV某线路长度3kM,配置两套主保护。
2017年3月25日,电厂侧母差保护动作,给220kV线路主保护CSC103B远跳开入,变电站侧CSC-103B保护未动作。
关于对220kV变电站断路器失灵保护误动的分析在本文中,笔者针对所工作的某220kV变电站,其在运转过程中,虽然失灵保护动作出现的几率比较小,但是由于涉及到多组断路器的调开,所以后果相对比较严重。
本文意在对失灵保护动作进行分析,从工程设计、建设施工、验收运维等方面提出防范措施。
标签:220kV变电站;断路器;失灵保护;成套保护前言电气设备在使用的过程中常常会出现各种技术故障而导致设备停止工作,其中断路器失灵就是一种比较常见的故障。
而断路器一旦失灵就有可能造成较大的损失,为了维持电气设备的正常运行,因此一般电气设备都设置了失灵保护。
所谓的断路器失灵保护是指当设备出现故障而发出跳闸命令,但是断路器没有按照指令来工作,此时就可以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。
当辨别出是异常之后,就能够在极短的时间内将同一厂区的其他断路器进行切除。
采取这样的保护措施后,可以将停电的范围控制在最小,避免电网崩溃。
1系统接线及保护配置情况现在使用较多的接线线路和保护柜一共有两套,具体如下。
220kVMY变电站是系统的中间变电站,其结构和组成如下图1所示。
220kV变电器一共配置了两套差动保护系统,这两套保护系统通过220kV A线路与220kVXY变联络。
2断路器失灵保护动作过程对断路器失灵的整个过程进行分析有助于我们对其进行有效的掌握,下面将按照时间顺序来对这个过程进行详细的叙述。
在0ms时,电压为110kV的C线路中的1号开关发生单相接地故障,220kV的A线路检测到故障电流。
278ms 时,保护启动失灵,A线路2开关被跳开,保护线路发出跳闸命令。
315ms时,A线路的1开关跳开;370ms时,A线路故障电流消失从上述过程可以看出,导致本此事件的原因是110kV线路出现了故障,这一故障又使得220kV线路断路器失灵保护装置产生了不正确动作,进一步导致故障范围扩大。
在高压电网,如果发生了故障断路器拒动,可以考虑采用失灵保护作为作为保护,来有选择性的快速切除故障,防止故障范围的进一步扩大。
一起母差保护误动事故分析庄红山石辉新疆乌鲁木齐电业局(乌鲁木齐830011)摘要:本文主要介绍一起典型的母线保护误动事故,本次事故最终判断原因是CT暂态饱和以及母线保护抗暂态能力差,结论的确认有充分的依据,并经过科学的推理和验证,并提出相应的措施。
关键词:母线保护误动;CT饱和;抗CT饱和特性1事故经过2008年8月24日21点50分,乌鲁木齐电业局220kV米泉变电站110kV米腾线18#杆C相合成绝缘子因雷电击穿闪络,造成C相接地故障,米腾线保护装置零序I段、接地距离I段动作;同时,米泉110kV母线保护W M Z-41A装置I I母小差和大差动作,切除了110kV I I母所有开关,相关出线的110kV终端站保护及备自投动作均正确。
2事故调查及分析事故发生后,乌局对110kV I I段母线设备及合成绝缘子进行检查,确认母线无故障后,按中调命令恢复110kVI I母供电,母线送电正常。
随后对110kV母差和米腾线保护装置和所有回路进行实验检测,实验和检测结果均合格。
随后我们根据调取的保护动作报文和故障录波图,分析后发现事故过程中的一些异常点,并就此展开调查,具体如下。
2.1110kV米腾线保护动作行为分析110kV米腾线保护型号是PSL-621C,线路故障时米腾线保护装置零序I段、接地距离I段保护动作跳闸,动作行为正确。
但从米腾线保护动作报告及录波图上看C相电流及零序电流有畸变,从录波图上分析其波形特点如下:(1)第一个半波波形向正半轴偏移很大,这说明故障电流存在很大非周期分量的。
(2)第二个半波略有畸变,从第二个周波开始,波形基本恢复正常。
2.2母线保护动作分析米泉变110kV母线保护型号是W M Z-41A,其母差动作逻辑如下:依照母差动作逻辑公式,将母差录波数据录入E X C E L表计算出大差和I I母小差,以及制动电流。
分析计算结果,“动作情况”大于零的满足动作条件,可以发现从0点至8点,计算值大于零,110kV 母差满足动作条件。
220kV变电站设备异常及事故处理分析摘要:随着社会的进步,推动了电力行业的快速发展,变电设备是电力系统的重要设备,是保障电力系统可靠运行的基础。
如果设备的异常及缺陷没有得到及时处理,将直接威胁整个电网的稳定运行;若设备异常原因造成大面积停电,会对整个经济生产和人们正常生活带来巨大的影响。
为了更好地保障电力系统的安全稳定性,确保电能输送质量及减少线损带来的损耗,必须提高设备的安全可靠系数以及运行可控参数;同时,要加强对设备的巡视和监控,及时对发生的设备及事故进行处理,查出事故原因,消除故障隐患。
关键词:220kV变电站;设备异常;事故处理引言在电网发展进程中,随着网架规模的增长,变电站的数量也显著增多,尽管当前智能变电站已成为发展趋势,一定程度减轻了变电站运维的工作压力,但变电站运维是必不可少的。
在长期运行中,变电站设备难免出现异常或缺陷,单凭自动化监测有些问题的发现并不及时,而且许多站内还有许多必要的运维工作,这突出了变电站运维的重要性,然而实际运维工作仍有问题存在,需要供电企业予以关注,积极推动变电站标准化运维管理。
1变电站设备异常的原因分析变电站运行所涉及到的设备包括:变压器、互感器、开关设备和防雷设备。
在变电站设备运行过程中出现异常的主要因素如下:第一,人为因素的影响,操作人员在变电站设备操作过程中,其电力系统知识掌握不全面,对于设备操作规则以及岗位制度不了解,导致操作失误,引起设备故障。
第二,变电设备自身存在缺陷,在变电站运行过程中,闭锁装置是保证变电站安全运行的基础,其不仅可以防止人员误入带电间隔,同时,也能够带电挂接地线,进而实现操作互锁的目的。
但是,回路具有保障功能,是保护变电站不会超负荷运行的关键,但是,在变电设备运行过程中,闭锁装置自身存在问题,则会影响闭锁功能的发挥,从而影响变电设备之间的相互配合,降低变电站的运行质量。
第三,防误解锁装置使用不当。
在变电设备运行过程中,由于装置运行管理不到位,使得防误解锁装置的使用也存在问题,同时,管理人员对变电设备的维修保养力度不够,造成设备腐蚀或失灵等问题,影响解锁装置的倒闸的工作时间,进而给变电站的运行带来影响。
一起GIS变电站220kV 2M母线发生故障的分析与处理摘要:母线作为变电站的极重要单元,起着输入、输出分配电能的纽带,母线一旦发生故障意味着变电站因失去电源而停电,会造成一定区域面积的停电,因此怎样及时发现或防患母线故障就显得特别重要,本文通过对一起GIS变电站220kV 2M母线发生故障的分析,让我们能提高对母线故障这一缺陷的原因分析、处理、防范措施,保证220kV GIS变电站的安全、可靠、稳定运行。
关键词:220kV GIS 母线故障、原因分析、处理、防范措施引言变电站母线作为电力系统的主要设备,其运行安全、可靠性直接关系到电力系统的安全与稳定,因此现在的变电站大多采用性能优良的GIS母线,其主要特点是检修周期长,性能好,但这主要只体现在设备本身质量上,对于施工质量、工艺、验收未到位所产生的设备缺陷这些原因就会给母线带来故障,通过下文的论述相信能对GIS 母线的缺陷及时发现、防范、处理。
故障过程原因分析与处理及防范措施一、故障概述:2007年7月11日12时07分,220kV荷城站220kV GIS 2M母线内部发生对地短路故障,母差保护动作,跳开220kV高荷甲线2748开关、220kV高荷乙线2749开关、220kV砚荷甲线2669开关、220kV砚荷乙线2670开关、#1变高2201开关、#2变高2202开关;220kV荷城变电站全站失压。
并造成110kV三洲站、富湾站、仙村站失压。
二、事故发生前的运行方式:(一)事故前220kV系统接线图:(二)事故前110kV系统接线图:三、事故发生的经过和处理过程:(一)事故发生的经过:1、2007年7月11日12时00分,运行人员开始执行调度令“将220kV2M母线由运行状态转为热备用状态,负荷转1M母线运行。
”2、12时07分19秒,合上220kV高荷乙线27491刀闸。
3、12时07分42秒,拉开220kV高荷乙线27492刀闸。
4、12时07分55秒,荷城站220kV 2M母线母差保护和1M母线母差保护同时动作,跳开220kV高荷甲线2748开关、220kV高荷乙线2749开关、220kV砚荷甲线2669开关、220kV砚荷乙线2670开关、#1变高2201开关、#2变高2202开关,荷城站全站失压。
仿真事故处理实例调:调度对话框/点:右键单击/操:操作事故一220kV虎岗变电站全站失压事故处理一、虎岗变1.调:220kV虎岗变告220kV母差保护动作,220kV母线所有开关跳闸,全站失压。
令检查保护范围内一、二次设备2.点:(右键)220kV跳闸开关、母线电压3.调:1)将网内备用机组开出,控制发电断面220kV文赣Ⅰ、Ⅱ线,井埠线,万燕线潮流在稳定极限内,必要时按方案拉闸限电。
2)虎岗变检查220kV母线为永久性故障,令将220kV母线操作至冷备用。
4.操:(#1主变转热备用,#2主变转冷备用)1)断:#1主变901、101、201(已断)2)断:#2主变902、102、202(已断)3)拉:#2主变9023、9022、1023、1022、2023、2022刀闸5.调:虎岗变检查110kV母线正常6.操:(110kV所有开关转热备用)1)断:虎北湖Ⅰ线111、虎北湖Ⅱ线118、虎红步渡线116、虎红线115、虎七云线112、虎七蓉龙线113、母联131开关二、城中变(黄金变#1主变负荷倒由110kV城东沙线运行后,将云山变转由110kV燕城云线带)1.操:1)检查城东沙线114保护已投入(点击114开关负荷数据,选择“保护定值”→“5”选择全投,重合闸退出)2)投入燕城云线111保护,重合闸退出(合环前,保护全投)2.点:沙石变、城中变110kV母线电压(满足同期条件)3.操:1)合:同期合上城东沙线114(短时合环)2)断:燕城云线111(解环)3)退:城东沙线114保护全退三、窑前变(窑步高线112在合位)1.操:1)退:窑步高线112保护及重合闸2)断:虎红窑线111四、高滩变1.操:1)投:窑步高线111保护2)合:窑步高线111(窑前变、步前变受电)2.点:窑前变、步前变母线电压(受电正常)3.调:令高滩变投入窑步高线111无压重合闸五、云山变1.操:1)投:虎七云线111保护,重合闸退出2)退:燕城云线112保护3)合:燕城云线112(云山变受电)2.点:云山变110kV母线电压六、虎岗变1.操:1)退:虎七云线112保护2)合:虎七云线112(虎岗变110kVⅠ母受电)2.点:虎岗变110kVⅠ母电压七、城北变1.操:10kV备自投退出运行(上方“系统操作”→“自动装置操作”→“备自投装置”)八、虎岗变1.操:1)退:虎北湖Ⅰ线111重合闸2)合:虎北湖Ⅰ线111(接带城北变#1主变、湖边变#1主变)2.点:城北变#1主变、湖边变#1主变负荷、母线电压(如电压低,投入失压所跳电容器组)3.操:(虎七蓉龙线113送110kVⅡ母)1)拉:虎七蓉龙线11312)推:虎七蓉龙线1132(虎七蓉龙线倒至Ⅱ母)3)退:虎七蓉龙线113保护及重合闸4)合:虎七蓉龙线113(虎岗变110kVⅡ母受电)4.点:虎岗变110kVⅡ母电压5.操:1)退:虎北湖Ⅱ线118重合闸2)合:虎北湖Ⅱ线118(接带城北变#2主变、湖边变#2主变)6.点:城北变#2主变、湖边变#2主变负荷、母线电压(如电压低,投入失压所跳电容器组)九、城北变1.操:投入城北变10kV备自投十、虎岗变(虎红线115倒Ⅱ母接带红金变)1.操:1)拉:虎红线11512)推:虎红线11523)合:虎红线115(红金变受电)2.点:红金变母线电压十一、虎岗变1.操:1)投虎北湖Ⅱ线118无压重合闸2)合:101、901(虎岗变#1主变运行送10kV负荷)十二、调:1.调:密切监视220kV井埠线潮流,如越限将110kV兴国变、梅窑变倒由万安电厂110kV万埠线运行2.点:燕丰变主变负荷、燕城云线117电流(小于400A)3.调:220kV虎岗变经检查将故障母线隔离后,恢复正常母线运行,正常运行方式及负荷。
典型案例分析一起220kV线路保护异常跳闸的分析一、事故简述:XXXX年XX月XX日500kV某变电站(以下简称甲站)至220kV某变电站(以下简称乙站)的一条环网运行的220kV线路,因乙站侧TV断线异常,在重负荷情况下引起TV断线相过流保护动作,两侧断路器三相跳闸。
该220kV线路两侧保护配置为:第一套保护包括:国电南自PSL602(允许式光纤纵联保护、三段式距离、四段式零序保护、)+GXC-01(光纤信号收发装置);国电南自PSL631A(断路器失灵保护).第二套保护包括:南瑞继保RCS931(分相电流差动保护,具备远跳功能、三段式距离、二段式零序保护);南瑞继保CZX—12R断路器操作箱。
甲站侧220kV该线路保护TA变比2500/1,乙站侧220kV该线路保护TA变比1200/5,TV断线相过流定值950A(一次值),线路全长9。
14KM。
931保护重合闸停用,使用602保护重合闸(单重方式)。
XX月XX日2时03分,甲站220kV线路断路器三相跳闸,602保护装置报文显示:XXXX年XX月XX日 02时03分14秒553毫秒000000ms距离零序保护启动000000ms综重电流启动000001ms纵联保护启动000027ms 综重沟通三跳000038ms 故障类型和测距CA相间接地401.40Km000039ms 测距阻抗值 136。
529+j136。
529 ΩRCS931保护装置报文如下:启动绝对时间 XXXX年XX月XX日 02:03:14:560动作相 ABC动作相对时间 00001MS动作元件远方起动跳闸故障测距结果 0000.0kM602保护装置“保护动作”指示灯亮、保护出口。
931保护装置“TA、TB、TC”灯亮、保护出口。
断路器操作箱上第一组“TA、TB、TC"灯亮.录波图显示断路器跳闸前线路负荷电流约1040A、峰值约1470A。
(见甲站侧931保护故障录波图)此次异常跳闸情况甲站侧主要有几个疑点是:(一)为什么负荷电流情况下,甲站侧保护就地判别条件成立,保护会远跳出口?(二) 为什么602保护装置有测距且不正确,而931保护装置没有测距?(三)为什么602和931两套保护都动作,而断路器操作箱上只有一组跳闸灯亮。
220kV变电站母线故障继电保护装置的动作摘要:我国电力事业的发展,220kV变电站的运行,面临着很大的压力。
变电站运行期间,很容易受到外界因素的干扰,引起了母线故障。
母线发生故障时,220kV变电站的继电保护装置,会发生响应的动作,提示故障信息,确保维护人员,能够快速的判断故障的原因和位置,进而维护母线的高效性,满足220kV变电站的基本需求。
关键词:220kV变电站;母线故障;继电保护一、220kV母线保护原理1.1母线保护产品类型目前,母差保护在广东电网220kV母线上使用主要有如下四个厂家的产品:BP系列(深圳南瑞)、RCS-915系列(南瑞继保)、WMH-800和WMH-800A系列(许继公司)、WMZ-41和SGB750系列(国电南自)。
其基本原理皆为带比率差动特性的差动保护。
1.2动作原理基于基尔霍夫电流定律是差动保护的基本原则。
当正常运行或者故障发生在保护范围外时,在理想情况下流出母线的电流与流入母线的电流相等,差电流为零;而当故障在保护范围内时,故障电流等于差动电流。
考虑到电流互感器饱和或者电流互感器传动误差等因素的影响,在实际运行中,差动继电器的动作电流的整定计算需要躲开外部故障时产生的最大不平衡电流。
现在的微机型母线差动保护回路有两种:一种是由除了母联开关和分段开关外所有支路电流所构成的差动回路的母线大差;另外一种是由该段母线上所连接的所有支路(包含分段开关、母联开关)电流所构成的差动回路的母线小差。
判断母线区外与区内故障采用母线大差比率差动,判断故障母线的选择采用母线小差比率差动。
1.3主要功能目前母差保护能够实现如下七个功能:(1)准确区分母线区内、区外故障,区内故障时候保护可以迅速动作且出口,区外故障能够可靠制动,CT在饱和情况下能够不影响保护装置正确动作。
(2)具备断路器失灵保护功能且可以与母差共出口或者单独组屏使用。
(3)对母线运行状态实现实时跟踪,具备自适应性。
一起发电厂220kV母线全停事故分析发电厂母线全停是电力系统中的严重事故,其后果包括发电机组掉闸、直配负荷停电、电网频率、电压下降等,在某些情况下将导致大面积拉路限电、电网振荡或解列。
下面介绍一起因处置不当导致发电厂母线全停的案例,以资参考。
1事故前运行方式某发电厂为220kV电压等级,双母线带旁路接线方式,从结构上又分为I站和II站两部分,之间没有电气联系。
事故前该厂处于正常运行方式。
2事故经过 2002-11-01T11:35,220kVII站母差保护动作,母联2245乙开关及220kV4号乙母线上所有运行元件跳闸(包括3条220kV环网线路和2台200MW汽轮发电机组,另有1路备用的厂高变开关)。
网控发母差保护动作、录波器动作、机组跳闸等光字。
事故发生后,现场运行人员一面调整跳闸机组的参数,一面对220kV4号乙母线及设备进行检查。
11:39,现场报中调220kV4号乙母线及设备外观检查无问题,同时申请将跳闸的机组改由220kV5号母线并网,中调予以同意。
11:47,现场自行恢复II站厂用电方式过程中,拉开厂高变2200乙-4隔离开关,在合上厂高变2200乙-5隔离开关时,220kVII站母差再次动作,该厂220kV乙母线全停。
11:50,现场运行人员拉开2200乙-5隔离开关,检查发现隔离开关A相有烧蚀现象。
12:01开始,现场运行人员根据中调指令,用220kV环网线路开关分别给II站2条母线充电正常,之后逐步合上各路跳闸的线路开关,并将跳闸机组并入电网,220kVII站恢复正常运行方式。
3事故原因分析(1) 直接原因。
事故发生后,根据事故现象和报警信号分析,判断为2200乙开关A相内部故障,并对开关进行了检查试验。
开关三相支流泄漏电流测量值分别为:A相0.375礎/kV,B、C相为0.0025礎/kV,A相在交流51kV时放电击穿。
11月2日,对2200乙开关A相解体检查发现,开关静触头侧罐体下方有放电烧伤痕迹,静触头侧支撑绝缘子有明显对端盖贯穿性放电痕迹,均压环、屏蔽环有电弧杀伤的孔洞。
母差保护运行危险点分析钟仁强(东海县供电公司,江苏连云港)摘要:就母差保护在各种不同的一次运行方式下包括母差停运效验以及母线元件冲击投产情况下的危险点以及危险点造成的后果进行了分析,并对具体的危险点提出了防范措施和解决方案。
关键词:母差保护危险点防范措施1 引言母差保护是电力系统中非常重要的设备,其可靠运行直接影响到电力系统的安全、稳定运行。
母差保护牵涉到母线上运行的各个一次元件,在母线一次元件各种不同的运行方式下和停运以及母线一次元件扩建冲击投产时,对母差保护有各种不同的要求。
运行不当,将会使母差保护失去选择性误动,造成母线全停的严重后果。
2母线差动保护的原理母线差动保护的动作原理建立在基尔霍夫电流定律的基础上。
把母线视为一个节点,在正常运行和外部故障时流入母线电流之和为零,而内部短路时为总短路电流。
假设母线上各引出线电流互感器的变比相同,二次侧同极性端连接在一起,按照图一接线则在正常及外部短路时继电器中电流为零。
3 微机母差正常运行危险点3.1 现场刀闸辅助常开触点不是十分可靠不论新站还是老站,经过长期运行后,现场刀闸辅助触点接触不好的情况时有发生。
2.1.1 刀闸辅助触点出错方式的分类这里说的刀闸辅助触点出错是指:在保护装置及其外部接线经校验正确、投入运行后,由于刀闸一次设备、引入电缆和端子或装置内部光耦开入通道的原因,使微机读入的运行方式与实际运行方式不一致。
以双母线为例,隔离刀闸连接如图1所示,a、b为连接元件L的隔离刀闸,当L挂在Ⅰ母时对应Ⅰ母运行方式为1,对应Ⅱ母运行方式为0;当L挂在Ⅱ母时对应Ⅱ母运行方式为1,对应Ⅰ母运行方式为0;当L刀闸双跨时(倒闸过程),对应Ⅰ、Ⅱ母运行方式均为1;当L退出运行时,对应Ⅰ、Ⅱ母运行方式均为0。
由此可将刀闸辅助触点出错方式归纳为以下三类:(a)刀闸主触点已闭合而辅助触点读入仍为0(闭合为1,开断为0),称之为辅助触点接触不良。
(b)刀闸主触点已开断而辅助触点读入仍为1(闭合为1,开断为0),称之为辅助触点触点粘连。
浅析220kV双母线双分断母差保护的分列运行状态发表时间:2019-10-11T17:19:03.117Z 来源:《云南电业》2019年4期作者:陈俊杰[导读] 本文以220kV双母线双分段接线方式、BP系列母差保护为例,浅析什么是分列运行状态、母线分列运行对相关保护的影响以及分列运行的运维要点。
(国网福建省电力有限公司检修分公司福建省福州市 350011)摘要:本文以220kV双母线双分段接线方式、BP系列母差保护为例,浅析什么是分列运行状态、母线分列运行对相关保护的影响以及分列运行的运维要点。
关键词:双母线双分断接线;BP系列母差保护;分列运行1 引言典型500kV变电站的220kV设备一般采用双母线双分段接线方式,共4段母线。
由于双母线双分段接线支路数较多,微机母线保护装置一般考虑用两套装置配合实现各段母线的保护,一套装置保护分段开关‘左’侧的两段母线;另一套装置保护分段开关“右”侧的两段母线;两套装置的保护范围在分段开关处交叠。
在差动逻辑中,将分段开关做为相应母线上的一个支路。
母联开关失灵靠对应的跳闸母差保护启动相关段母差保护而隔离故障,母分开关失灵通过Ⅰ/Ⅱ母母差和Ⅲ/Ⅳ母母差间的失灵互起回路实现。
正常运行方式下,母联(母分)在合上位置,相邻的两段母线为并列运行状态,当母联(母分)断开后相邻的两段母线分列运行。
分列运行影响母差保护中大差制动系数的选择和死区保护的动作逻辑。
为保证母差保护动作的灵敏性、可靠性和选择性,母差保护应能正确识别母线分列、并列运行状态,正确调整保护参数及跳闸出口方案。
2 分列运行对大差制动系数的影响BP系列母差保护由电流差动原理构成,主要包括启动元件、差动元件(复式比率差动判据)、CT饱和检测元件、电压闭锁元件、故障母线选择逻辑等内容构成。
复式比率差动判据的动作方程如下复式比率差动判据的含义在于(1)要有较大的差电流;(2)误差导致的差电流不能使母差动作。
CT变比误差、刀闸辅助节点位置不对应等因素会导致不为零,当支路负荷较大时(如发生区外故障)甚至会导致大于,引入制动函数可避免母差保护因误差而误动作。
220kV变电站母差保护动作的事故分析
摘要:在我国现有的电力系统保护系统中,母线差动保护模块得到了很好的应
用。考虑到具体应用的实际需要和后续运行维护的方便,我国220kV变电站的高
压母线多采用双母线接线方式,母线开关上也设置了电流互感器。母线是电力系
统中的重要设备。快速排除母线故障有利于系统的稳定运行。母线差动保护动作
后,迅速查找并隔离故障点,以恢复母线上连接元件的运行是非常重要的。本文
就220kV变电站母差保护动作的事故进行详细分析。
关键词:220kV;变电站事故;母差保护动作
1 引言
母线是变电站内的重要设备之一,起着汇聚和分配负荷电流的作用。220kV
变电站内的母线,常用的接线方式有双母线、双母单分段和双母双分段3种,其
中双母单分段接线方式兼具双母线和单母分段2种接线方式的特征,因此该接线
方式除具有双母线接线的灵活性外,还可以满足限制母线短路电流或系统解列运
行的要求。
2 母差保护原理
母线差动保护主要是指基于收支平衡原则的保护方式。由于母线上有进出线,
正常情况下,进出线电流相等,电位相对平衡[1]。因此,当总线发生故障时,良
好的平衡将被打破。当确定母线故障时,相应的保护元件将首先启动并断开母线
上的断路器。在双母线运行方式下,将故障母线隔离并切为另一条母线,以避免
母线故障引起大范围停电。在母线差动保护中,具体的保护屏蔽参数也不同,如
比较电流是否平衡,比较电流相位是否一致。母线差动保护的合理使用,可以显
著提高母线使用的安全性,避免各类大事故的发生。一般来说,母线差动保护的
相关装置主要用于220kV及以下母线,或在分段断路器和母联断路器中作为旁路
断路器。当线路侧开关跳闸时,故障信号随之出现。同时,全线将确定故障信号
发生点,使母线差动故障保护装置闭合跳闸所有开关。但对于母联开关,如果发
生故障,则不会产生故障信号。整条线路的故障控制主要由母线差动保护中的大
差动比元件来完成。因此,在使用母线差动保护系统时,相关技术人员应根据实
际情况进行合理选择。
3 母线故障特性
220kV变电站母线的故障特性和换流器的原理息息相关。目前国内直流配网
工程较少,其中较典型的换流器为电压源换流器(VSC)[2]。220kV变电站系统故障
主要有极间短路、直流侧对地短路等,其中以极间短路最为严重。与交流系统相
比,220kV变电站网母线或线路发生故障时,故障电流上升更为迅速。且220kV
变电站网中电力电子器件较多,不像传统交流配电网具备大量的惯性环节。在发
生短路故障尤其是极间短路时,直流侧的滤波电容会对故障点快速放电。由于直
流电容直接并联在VSC直流侧,因此电容放电和故障电流的快速上升无法受VSC
自身的控制,故障电流的上升速度会比传统交流配电网快一个甚至多个数量级。
在发生较严重的直流故障时,VSC为避免本体损坏,会在几毫秒内自动闭锁和锁
定绝缘栅双极型晶体管(IGBT),同时交流电源会通过IGBT反并联的续流二极管向
故障点不停地注入整流电流,导致故障电流难以自行衰灭。常规保护装置采集母
线电压和各条线路电流,主保护采用母差保护,动作时间一般大于10ms。由于
直流故障电流迅速上升,在发生极间故障瞬间故障电流上升2000A/ms以上,希
望在故障刚发生未到稳态时即切断,因此常规的交流保护方案直接应用于直流的
快速保护还有待改进。
4 改进措施
4.1 失灵启动回路
老的220kV出线电厂失灵启动回路大多在母线保护外实现,母线保护仅提供
跳闸出口。失灵判别元件由第一套线路保护启动失灵出口和第二套线路保护启动
失灵出口与电流继电器共同组成,通过原单套母线保护的跳闸出口来实现失灵保
护功能。根据相关要求,新的母线保护能够实现失灵电流判别功能,因此线路保
护,主变保护等只需提供启动失灵接点至母线保护,失灵启动方式遵循“一一对应”
的原则。具体的改造方案为:第一套线路保护/主变保护的启动失灵接点接入第一
套母线保护,第二套线路保护/主变保护的启动失灵接点接入第二套母线保护。对
于单套配置的母联保护,分段保护,启动失灵接点需分别接到两套母线保护。原
失灵电流判别继电器退出使用。如电厂老母线保护仍然保留作为第一套母线保护,
则仍需使用原先的失灵电流判别继电器。
4.2 母线及相关开关改造
1)继电保护安全措施执行。主要是隔离交、直流电源和NCS告警信号。由
于后期需要拆除屏柜的外部电缆,故该安措的执行地点应该选择在电缆的对侧屏
柜内。2)母线保护屏电缆封堵拆封,电缆拆线,并将电缆抽移至电缆夹层并做
好保护措施。保护屏电缆拆除前需进行验电工作,防止人身触电及设备安全运行。
同时电缆拆移至电缆夹层后应及时做好电缆对应的屏位标记保护,保证电缆芯线
方向套不脱落,避免标识丢失而耗费时间进行核对。3)原保护屏拆除、新保护
屏安装。4)电缆敷设及接线。原母线保护的电流回路接地点在母线保护屏,而
改造后的微机保护的电流回路都是分路单独进入保护装置,相互之间没有电器联
系。5)保护整组传动。涉及与其他设备之间的传动时需谨慎,防止引起其他设
备不安全运行。
4.3 单机更换方式
又称为“掏屏改造”,即在不改变原有屏柜及端子排情况下,仅对保护装置进
行更换。不涉及保护屏柜更换,故将沿用原有屏柜端子排,其二次外部回路不需
要过多变动,仅需要对内部二次线及增加电缆进行敷设。简要实施步骤如下:1)
安全措施执行阶段。退出待改造母线保护,将屏内所有内部装置与端子排间二次
接线拆除,可在本屏端子排或户外端子箱中对电流回路进行拆除与自封,跳闸、
失灵等重要回路须在对侧保护也进行拆除。2)装置屏柜更换与二次回路敷设阶段。
装设装置,按照设计图纸对原有二次回路及新增电缆进行敷设与接线。3)保护装
置单机调试。对母联、分段断路器位置、各间隔的刀闸位置等电缆进行恢复,对
新安装的母线保护进行单机调试,对跳闸、失灵回路进行功能验证[3]。4)安全措
施恢复与保护投入。在端子排处恢复电流回路,在相应线路保护与变压器保护处
恢复跳闸及失灵回路,验证电流接入正确无误后投入该母线保护。另一套母线保
护改造按上述改造步骤进行。
4.4 现有母线保护程序升级
利用软件优势,在原有母线保护程序上进行升级,设置专用的旁路支路,增
设专用的控制字或软压板,对代路主变压器或线路支路进行区别,产生不同的保
护逻辑效果,在代路线路断路器时,执行线路支路逻辑;代路主变压器支路时,执
行主变压器支路逻辑。其优势在于现场实现方案简单,回路清晰,运行操作简单,
避免了因回路复杂、操作复杂带来的影响。但是由于目前尚无标准化设计规范文
件支撑,该方案难以取得入网检测合格证书,也不利于装置版本的统一管理,因
此还需要大量的协调推进工作。
5 结束语
在电力系统中,母线保护对电网的稳定运行起着非常重要的作用,因此要求
母线保护具有灵敏度高、运行速度快、可靠性高等特点。在今后的工作中,运维
部门要加强继电保护专业化管理,深入开展设备隐患排查,对存在的隐患要及时
处理。特别是在雷雨天气,要加强对变电站设备的检查,充分考虑变电站内的各
种情况,对可能发生的各种事故采取相应的措施,确保变电站内所有设备稳定可
靠地运行。
参考文献:
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