线路保护重合闸闭锁控制回路改进
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一起220kV输电线路断路器偷合事件分析及改进措施摘要:本文根据一起220kV输电线路在恢复送电操作过程中操作隔离开关时断路器偷合的案例,结合现场一、二次设备动作情况,分析了该断路器的动作原因为在操作隔离开关过程中断路器控制回路断线返回时间过长,从而导致线路保护装置重合闸充电,进而不对应启动重合。
同时文章还提出了如何避免此种现象发生的防范措施,确保人身设备的运行安全。
关键词:断路器偷合;控制回路断线;改进措施序言2019年7月某日,某220kV变电站在进行某220kV线路冷备用转热备用操作,当运行人员进行线路I母侧隔离开关就地合闸操作时,第一次操作不成功,进行第二次操作时合闸成功,随即线路断路器发生偷合。
该断路器的偷合行为虽未造成严重后果,但必须分析其动作原因,并提出解决方案,避免出现断路器处于热备用时发生偷合,从而造成严重后果。
1 一、二次设备检查情况运行人员立即对该线路间隔进行检查,检查结果如下。
一次设备:断路器合位,I母隔离开关合位,II母隔离开关分位,线路侧隔离开关分位。
主一保护(型号为长园深瑞PRS-753):管理运行、主保护运行、后备保护运行、重合闸灯点亮,装置动作报文显示不对应启动、重合闸动作。
保护装置定值、压板、空开、把手均为正确投入位置。
主二保护(型号为南瑞继保PCS-931):运行灯点亮,装置只有启动报文。
保护装置定值、压板、空开、把手均为正确投入位置。
操作箱(型号为长园深瑞WBC-22C):电源灯、两组三相合位灯、1PT灯、重合灯点亮。
监控后台(南瑞科技后台):有线路第一组、第二组控制回路断线告警信号,持续时间为13s;主一保护重合闸动作信号。
可知,线路偷合的直接原因为线路主一保护不对应启动重合闸动作。
2 线路主一保护重合闸动作原因分析保护人员对主一保护装置进行开入变位分析,发现装置采集的断路器位置,即TWJ有发生过变化,如图1所示。
图1 主一保护装置内部变位报告结合监控后台报文分析,主一保护装置三相TWJ开入均由1变为0的原因为线路第一组、第二组控制回路发生了断线告警,其合闸回路中的三相跳位继电器TWJ失磁。
断路器防跳回路的应用分析及改进设计发布时间:2022-06-17T07:01:27.083Z 来源:《福光技术》2022年13期作者:温明洪钱松李雄瑞[导读] 高压断路器是用来接通和开断高压电路,它既能分合正常负荷电流,又能切断巨大的短路故障电流,迅速可靠地熄灭电弧,所以它是企业变电站中最重要的运行操作电气设备。
云南电网有限责任公司曲靖供电局云南省曲靖市 655000摘要:开关柜的主要作用是在电力系统进行发电、输电、配电和电能转换的过程中进行开合、控制和保护用电设备。
其关键部件包含断路器、操动机构、互感器及各种继电保护装置。
其中断路器是保证电力系统稳定、可靠的关键电气设备;继电保护装置则是为了更加智能、精确地监视电力系统,控制断路器对电力系统进行保护的二次设备。
在变电站运行中,若出现断路器合闸永久性故障,继电保护动作,驱动开关柜内断路器跳闸,此时断路器合闸命令仍未解除,断路器将再次合闸,如此断路器将出现反复合分,这种断路器跳跃现象可能导致断路器爆炸。
针对这种断路器跳跃问题,在断路器合闸回路中增设了断路器防跳回路,该回路将励磁线圈并联在断路器合闸回路中,继电器动作节点串入合闸回路中,防跳继电器线圈为电压励磁,在保护动作后可靠地切断断路器合闸回路,防止断路器再次合闸。
跳位监视回路是继电保护在跳位继电器动作时,监视断路器的位置,及控制回路的完整性,以构成非全相判据。
基于此,本篇文章对断路器防跳回路的应用分析及改进设计进行研究,以供参考。
关键词:断路器;防跳回路;应用分析;改进设计引言高压断路器是用来接通和开断高压电路,它既能分合正常负荷电流,又能切断巨大的短路故障电流,迅速可靠地熄灭电弧,所以它是企业变电站中最重要的运行操作电气设备。
高压断路器的控制操作回路承担着高压断路器的基本手动、继电保护和自动装置自动分合闸任务,能够显示断路器合闸、分闸位置状态的红、绿灯信号,并且能够利用断路器控制操作手柄与断路器实际位置不对应的原理区分手动与自动操作的不同,并且跳闸、合闸线圈按照短时通电要求设计,以防止长时间大电流发热烧坏线圈,因此在合闸、分闸操作任务完成后,断路器的控制回路应该自动切断合、分闸回路,无论断路器是否带有机械闭锁装置,都应该具备防止高压断路器多次跳、合闸的电气防跳功能。
220kV线路保护闭锁重合闸功能的探讨发布时间:2021-03-25T01:51:28.976Z 来源:《河南电力》2020年9期作者:高培[导读] 据统计,架空线路故障有90%以上属于瞬时性故障。
当故障清除后,自动重合闸装置能在短时间内闭合断路器、恢复系统正常运行。
(广东电网有限责任公司东莞供电局广东东莞 523000)摘要:闭锁重合闸,是为了防止人为分闸或线路重合于故障时断路器重合,造成人身和设备损害而扩大事故,对于线路保护具有重要意义。
本文主要通过分析某220kV线路主二保护防跳试验的异常情况,对220kV线路保护闭锁重合闸功能展开探讨,包括双重化配置线路保护之间闭锁重合闸配合、各类型操作箱与保护之间闭锁重合闸的配合等等。
关键词:线路保护;闭锁重合闸;操作箱引言据统计,架空线路故障有90%以上属于瞬时性故障。
当故障清除后,自动重合闸装置能在短时间内闭合断路器、恢复系统正常运行。
闭锁重合闸指的是,在某些情况下,不允许重合闸动作,比如手动分闸、手合于故障、不经重合闸的保护跳闸、保护后加速动作、断路器压力低等等,此时若断路器重合,可能导致系统再次经历事故、造成人身及设备伤害,不利于电力系统的安全性和稳定性,由此可见闭锁重合闸的重要性。
本文从实例出发,通过分析某220kV线路主二保护防跳试验异常现象,发现该闭锁重合闸的操作箱回路存在设计缺陷及运行隐患,由此对220kV线路保护闭锁重合闸功能展开更加全面、深入的探讨,对现场实际工作具有指导意义。
一、实例分析2020年04月28日,继保自动化班在500kV某站进行某220kV线路保护装置定检及相关工作。
该线路主一、主二保护型号均为RCS-931AMMV,采用操作箱防跳,型号为CZX-12R。
继保班进行防跳试验过程中,工作班成员模拟A相距离I段故障(时长0.1S)对主二保护装置加量,并由值班员长期置手合,主二保护装置显示“跳A、重A”,得到录波图如下:(1)异常动作过程:1)A相跳闸后,主二保护装置发出A相重合闸命令,由于A相保护跳闸启动了A相防跳回路,因此A相未重合。
断路器机构压力闭锁回路导致自动重合闸异常分析及解决方案摘要:近几年我国的用电量不断增加,因此线路走廊日益紧张,为了有效提高输电的可靠性,大多数的电网都采用同塔双回出现架设方式,利用自动重合闸来对异常问题进行控制,这样能够避免故障对整个输电线路的影响。
但是从实际的应用来看,自动重合闸也存在一定的问题,很多情况下由于断路器机构压力闭锁回路而导致自动重合闸出现异常。
基于此,本人从自动重合闸时限规则入手,首先分析断路器机构压力闭锁回路导致自动重合闸异常的现象及原因,然后重点探究断路器机构压力闭锁回路导致自动重合闸异常的解决方案,希望可以借此给自动重合闸异常问题解决的相关研究提供一定的参考意见。
关键词:断路器;自动重合闸;异常解决1自动重合闸实现原则自动重合闸能够按照预设的逻辑来切除线路故障,利用过压远跳来实现保护功能,同时完成重合闸出口功能。
在具体的应用中,自动重合闸允许相同瞬时故障时超前相重合,通过断路保护来提高切除线路故障的成功率。
例如,当某个信号符合预设逻辑时,就能通过闭锁通道来实现,然后给出相应的执行命令,当故障消除之后再延时开放通道,这样就能尽可能降低异常问题对整个线路的影响。
同时为了有效实现过压远眺,在发现异常问题时内部会自行判断,如果满足跳闸的参数,则自动跳转,之后还可发出报警信号,给出相应的异常提示,方便后续的检修。
在传统的电路系统中,如果母线发生故障,需要通过隔离故障点来降低故障对整个电力系统的影响。
整个隔离操作所耗费的时间较长,而且也会影响到正常的供电。
通过断路器保护自动重合闸功能,线路发生瞬时故障时自动跳开故障线路,断路器保护重合闸功能启动,将故障线路断路器合上,电力系统恢复正常运行,有效提高供电系统的稳定性。
在当前的电力网络建设中,智能化控制系统更显重要,因此断路器保护重合闸功能的应用成为发展的重要方向,它能增强电网的稳定性和智能化程度,让电力系统的运行更加可靠。
2断路器机构压力闭锁回路导致自动重合闸异常的现象及原因分析2.1断路器机构压力闭锁与自动重合闸的配合问题在变电站中,自动重合闸的操作有部分是通过液压机构实现,整体线路为同塔双回架设,这样就能有效的实现配套。
电缆线路保护中的重合闸问题摘要:重合闸是广泛应用于架空线输电和架空线供电线路上的有效反事故措施(电缆输、供电不能采用)。
即当线路出现故障,继电保护使断路器跳闸后,自动重合闸装置经短时间间隔后使断路器重新合上。
大多数情况下,线路故障(如雷击、风害等)是暂时性的,断路器跳闸后线路的绝缘性能(绝缘子和空气间隙)能得到恢复,再次重合能成功,这就提高了电力系统供电的可靠性。
少数情况属永久性故障,自动重合闸装置动作后靠继电保护动作再跳开,查明原因,予以排除再送电。
一般情况下,线路故障跳闸后重合闸越快,效果越好。
关键词:重合闸电缆线路保护中图分类号:TM421 文献标识码:A1.重合闸在电缆线路应用中的问题随着城市的发展,为了节省城市用地和增加城市的美观,以及当今的环境气候情况的影响,如雾霾,结霜等自然情况。
大城市电力架空线路逐步被电力电缆线路取代。
而电力电缆线路和架空线不一样,受外力影响小,所以瞬时故障较少,大多为绝缘击穿的永久性故障。
如线被施工单位挖断了,接头烧蚀,发生故障时不但重合成功率不高,而且加剧绝缘损坏程度,进一步扩大故障的影响范围,会使断路器的工作环境更为恶劣,系统再次受到冲击。
因此,在实际工程中的电缆线路保护不再采用自动重合闸,这同时也失去了在断路器机构自动脱扣、工作人员误碰断路器操作机构、保护装置的出口继电器接点误闭合、直流接地等原因导致的断路器跳闸中的补救作用。
在实际应用中,电缆线路在发生故障或正常开关操作时退出重合闸,而在断路器机构自动脱扣、工作人员误碰断路器的操作机构、保护装置的出口继电器接点误闭合等原因造成的断路器的“偷跳”时重合闸能起补救的作用,以提高供电可靠性。
那么,在电缆上如何使用重合闸,既不重合于线路故障,又不失去断路器“偷跳”时的补救作用呢?下面通过具体分析重合闸 2 种不同的起动方式,指出现阶段一些电缆线路重合闸的配置缺陷的基础上,提出一种工程上有效地解决上述电缆线路重合闸实际应用方面问题的办法。
线路保护重合闸闭锁控制回路改进
发表时间:2019-12-23T14:39:53.907Z 来源:《当代电力文化》2019年 16期作者:陈继[导读] 近年来,我国对电能的需求不断增加,输电线路建设越来越多。
摘要:近年来,我国对电能的需求不断增加,输电线路建设越来越多。
500kV线路发生短路故障后,线路保护装置动作跳闸,检无压重合闸未启动,由此分析线路保护重合闸拒动原因,提出改进措施,完善线路保护功能。
关键词:继电保护;重合闸;回路;改进
引言
500KV输电线路一般采用单相重合闸,即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并单相重合。
当单相重合不成功或多相故障时,保护动作跳开三相断路器,不再进行重合。
其他任何原因跳开三相断路器时,也不再进行重合。
重合闸的正确动作可提高输电的可靠性和电力系统的稳定性。
本文选取了一例重合闸动作不一致的案例进行分析,并给出措施和建议。
1无电压检定和同期检定的三相自动重合闸
无电压检定和同期检定的三相自动重合闸就是当线路两侧断路器跳闸后,先重合侧检定线路无电压而重合,后重合侧检定同期后再进行重合。
前者常被称为无压侧,后者常被称为同期侧。
这种重合闸方式不会产生危及电气设备安全的冲击电流,也不会引起系统振荡。
2误动原因分析
1)遥合(手合)和遥跳(手跳)仅作用于第一套智能终端。
这样,第二套智能终端无法实现遥合(手合)和遥跳(手跳)断路器。
若第一套智能终端装置故障,断路器就不能正常分、合闸。
此外,运维人员遥分断路器,断路器分闸后,第二套线路保护不对应启动重合闸,将断路器合上,断路器遥分会不成功。
很明显,上述案例就是这种情况。
但若智能终端都能独立实现遥合(手合)和遥跳(手跳),智能终端至线路保护各自闭锁重合闸,显见不存在该问题。
2)双重化的线路保护采用不同设备制造厂家的产品,其动作特性是有不同的。
极端情况下相间故障,一套保护动作,一套保护未动作。
线路保护相间故障,三跳并闭锁重合闸。
未动作的保护装置重合闸可能动作,将断路器误合。
但若动作的线路保护给对应的智能终端发闭锁重合闸命令,再通过两套智能终端间自闭锁重合闸回路,转发给未动作的线路保护实现自闭锁重合闸。
一套线路保护至另一套存在相互自闭锁重合闸联系,可有效防止发生误合。
3)如母差装置故障或处于检修状态,一套母差退出运行状态,只有单套母差在运行。
此时,如果母线故障,运行的一套母差正确动作,跳开本线路断路器。
退出运行的一套母差对应的线路保护,可能将本线路断路器误合上,合于故障母线。
这种情况是不允许的,若重合于故障母线将给系统带来巨大的影响。
3二次回路改进
由上分析,低油压闭锁重合闸接点不能直接引入保护装置的“闭锁重合闸”开入。
若采用低油压闭锁合闸接点引入“闭锁重合闸”开入,在重合闸动作开关合闸后,该接点才导通,可保证线路保护重合闸功能,但正常运行时,保护装置无法及时判别低油压闭锁重合闸信号。
PSL621D保护装置另一路经“低气压闭锁重合闸2YJJ”开入具有重合闸延时放电功能,其开入接点持续400毫秒后重合闸放电,且装置重合闸启动后将禁止“低气压闭锁重合闸”开入。
现场取消保护装置闭锁重合闸开入回路,将低油压闭锁重合闸接点WK改接至操作箱“压力降低禁止合闸”2YJJ回路(如图1),并将合闸回路中2YJJ常闭点短接,防止低油压闭锁重合闸动作时误闭锁开关合闸控制回路。
正常运行时,若断路器油压降低至重合闸闭锁压力值,2YJJ动作,保护装置经延时闭锁重合闸并发信号,提醒运维及时处理;当线路开关因保护动作跳闸,断路器油压降低至重合闸闭锁压力值,2YJJ动作,由于开关跳闸至重合闸启动时间短,重合闸启动前低气压闭锁重合闸开入接点无法持续400毫秒,重合闸启动后由于禁止“低气压闭锁重合闸”开入,不影响重合闸功能。
图1低油压闭锁重合闸接线图
4防范措施
1)测控远方遥合、遥跳,同时发命令给两套智能终端。
就地手合、手跳,通过中间继电器重动,利用常开节点同时开入至两套智能终端。
需要说明的是:遥合、手合、保护合闸共用出口接点,遥分、手分、保护跳闸共用出口接点。
线路间隔第二套智能终端合闸出口触点(重合闸、遥合和手合)并入第一套智能终端合闸回路,当第一套智能终端控制电源未消失时,第二套智能终端能正常合闸。
2)线路保护与智能终端间,存在相互闭锁重合闸回路,通过光纤实现。
智能终端至线路保护发出的闭锁本套重合闸GOOSE报文为:遥合(手合)、遥跳(手跳)、TJR、TJF、闭重开入、本智能终端上电的“或”逻辑。
线路保护至智能终端闭锁重合闸回路,“六统一”设计规范明确在发送端设置闭锁重合闸软压板。
实际生产中,现场人员对闭锁重合闸软压板作用或多或少有些疑问。
其实,只是线路保护发的闭重命令经过该软压板给对应智能终端,而并不影响本线路保护重合闸功能。
3)第一套智能终端与第二套智能终端间,存在相互闭锁重合闸回路,通过电缆实现。
智能终端至另一套闭重触点为:遥合(手合)、遥跳(手跳)、保护闭锁重合闸、TJR、TJF的“或”逻辑。
一套智能终端至另一套智能终端闭锁重合闸回路,建议在发送端设置至另一套闭重硬压板。
考虑到重合闸不同的运行方式,单重方式时无重合闸相互闭锁,三重方式时有重合闸相互闭锁,以及运维人员操作、投退方便。
对于双回并列馈线保护,有三相、单相重合闸两种运行方式。
所以,建议在智能终端发送端设置至另一套闭重硬压板。
此外,设置此硬压板,便于设备检修时,一套智能终端退出运行,与另一套运行的智能终端隔离,存在一个明显的断开点。
结语
综上所述,本文研制了基于永磁操作机构的配电网分相开关,提出了基于暂态电流特征的配电网选相方法,并提出了适用于配电网的故障性质判别方法。
线路保护重合闸闭锁控制回路改进后,经保护开入检查、重合闸闭锁逻辑试验、整组传动试验等补充检验,各项逻辑功能正常。
线路运行后发生多次瞬时性故障,保护装置重合闸均可靠动作,大大提高线路供电可靠性。
参考文献
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