220kV变电站失灵保护误动分析及防范措施
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220kV变电站失灵保护误动分析及防范措施摘要对RCS-916A失灵保护装置定检时,失灵保护误动进行了分析。
误动原因为电压切换继电器同时动作导致失灵保护装置中母线失灵开入存在寄生。
电压切换继电器同时动作如果未被及时发现和处理,在运行中可能会导致母线二次电压非正常并列运行和失灵保护动作时扩大事故范围。
针对该隐患提出了整改和防范措施。
关键词失灵保护;电压切换在双母线接线方式,为了保证一次系统和二次系统的电压保持对应,需要电压切换装置将二次电压回路随同主接线一起进行切换。
为了保证切换装置直流电源消失的情况下,保护不会失压,所以目前所用的电压切换回路中,通常采用部分或全部的双位置电压切换继电器。
但是由于刀闸辅助接点的不可靠,在某个间隔只接一条母线时,刀闸常闭接点无法可靠返回而双位置电压切换继电器无法复归导致电压切换继电器同时动作。
当两条母线分裂运行时,电压切换继电器同时动作将会造成母线二次电压非正常并列,烧毁电压切换继电器或者电压二次保险,这样将会导致全站保护装置失压。
当两条母线并别运行时,对于失灵启动回路串接电压切换接点实现母线选择的失灵保护装置,当任意一条母线某间隔在其保护范围内故障时开关失灵,失灵保护内两条母线电压闭锁均开放,满足失灵保护动作条件,将两条母线同时切除,会扩大事故范围,导致全站失压。
1 RCS-916A失灵保护动作现象及其误动分析继保人员按计划对某220 kV变电站220 kV失灵保护(该站220 kV主接线为双母线接线方式,配置为单套RCS-916A失灵保护)进行定检,完成安全措施后,断开I母电压空开,II母电压空开,短接I母失灵开入,保护装置显示:I 母失灵保护动作,II母失灵保护动作。
因为并未短接II母失灵开入且母线互联压板再退出位置,II母失灵保护不应该动作。
RCS-916A失灵保护逻辑图见图1。
继保人员给上II母电压空开,再短接I母失灵开入,保护装置显示:I母失灵保护动作。
继电保护防“三误”措施及相关规定在继电保护基建施工、运行维护、检验调试过程中,屡屡出现因为“三误(误碰、误整定、误接线)”问题而导致继电保护及安全自动装置的不正确动作,造成跳闸、停电、甚至酿成重大事故。
随着电网的不断发展,电力设备规模快速膨胀,确保继电保护的正确动作至关重要。
防止和杜绝继电保护“三误”问题,是确保电网安全运行的前提条件。
为此,特制定我局继电保护防“三误”事故的措施及相关规定。
请局属相关部门、各控股县(市)供电有限公司及涉网水电站认真执行,执行中存在的问题及时反馈给生产技术部。
1 防止误投退保护压板的措施1.1 加强保护压板运行方式管理。
根据(1)保护装置使用说明书(2)保护整定计算方案确定的保护定值整定(通知)单,确定保护装置各压板的投退方式。
把保护压板的投退方式详细列入现场运行规程中,供运行人员学习掌握。
采用“看板管理”的方法,将保护压板投退方式列表贴在压板面板处,便于运行人员操作参照和巡查核对。
执行保护压板定期核对制度,继电保护运行管理专业人员与现场运行人员根据电网运行方式定期(每月不少于一次)核对保护压板的投入方式,确保保护装置投入的正确性。
1.2 明确保护压板投退操作的职责分工。
需要随一次设备的运行方式改变而切换的保护压板以及调度下令切换的保护压板明确由运行人员负责投退,列入倒闸操作票中与一次设备一起按顺序操作;对保护装置在检验过程中可能引起误动出口的保护压板明确由检修人员提出并列入继电保护工作现场安全措施票中落实投退。
1.3 正确操作保护压板。
运行人员在倒闸操作中含有保护压板操作任务时,应严格执行操作监护复诵制,按一次设备操作的要求每操作完一步打一个勾,按步骤逐项操作,并检查确认压板投退正确可靠。
对微机保护采用软压板的投退也应严格执行操作票制度。
1.4 加强保护压板标识。
保护压板均应有清晰的双重编号,压板及其编号应分行列分隔标识清楚,同一屏内装有多回路保护应用标识线分隔开来。
摘要:文章介绍一起由于单侧电流互感器饱和引起的光纤差动保护误动事故,通过对保护误动原因的查找、分析,给出了几种防止电流互感器饱和的方法,以提高光纤差动保护的正确动作率。
关键词:光纤差动保护;电流互感器;ta饱和;保护误动引言光纤作为继电保护的通道介质,具有不怕超高压与雷电电磁干扰、对电场绝缘、频带宽和衰耗低等优点。
电流差动保护原理简单,不受系统振荡、线路串补电容、平行互感、系统非全相运行方式的影响。
差动保护本身具有选相能力,而且动作速度快,最适合作为主保护。
因此利用光纤通道构成的电流差动保护具有一系列的优点,得到了广泛的应用。
光纤电流差动保护是在电流差动保护的基础上演化而来的,基本原理也是基于克希霍夫基本电流定律,是测量两侧电气量的保护,能快速切除被保护线路全线范围内的故障,不受过负荷及系统振荡的影响,灵敏度高。
它的主要缺点是对电流互感器的要求较高,即要求线路两侧光差保护所使用电流互感器的传变特性一致,防止任一侧电流互感器饱和导致保护误动作。
本文通过对光差保护误动原因的查找、分析,给出了几种防止电流互感器饱和的方法,以提高光差保护动作的正确率。
1 故障简介线路ⅰ第一套保护(rcs-931)61ms b相电流差动保护动作、171ms 三相电流差动保护动作、208ms远方起动跳闸,第二套保护(csc103d)216ms远方跳闸出口;133ms断路器b 相跳闸、268ms断路器a、c相跳闸。
线路ⅰ对侧第一套保护(rcs-931)61ms b相电流差动保护动作、173ms远方起动跳闸、188ms 三相电流差动保护动作,第二套保护(csc103d)183ms 远方跳闸出口;110ms断路器b相跳闸、223ms断路器a、c相跳闸。
2 故障分析由于母线保护动作跳开两段母线,各断路器均三相跳开,因此未引起值班人员的重视。
对线路ⅰ两侧保护动作报告提取后,发现rcs-931保护b相电流差动保护动作,断路器b相先于a、c两相跳闸,初步判断为母线故障引起的光纤差动保护误动作。
220kV主变差动保护中的问题分析与防范措施【摘要】本文通过对超高压主变差动保护中存在的一些问题进行了重点分析,并就相应问题提出了一些防范措施。
其中,就差动及失灵保护出现死区的问题,也分别提出了旁路代运时主变差动及失灵保护回路的等各种死区消除方案。
【关键词】220kv主变;差动保护;问题分析;防范措施在电力系统中,电力网安全稳定的可靠保证离不开变压器差动保护。
所以说,作为电力网的一个重要环节,变压器发挥着举足轻重的作用。
然而在实践运行中,往往一个小小的疏忽都会造成致命的安全隐患,给整个电力系统带来极大的危害。
本文通过对220kv主变差动保护中出现的一些问题进行分析,然后列举一些具体的防范措施,以便为一些运行单位和相关厂家提供一些帮助。
一、主变差动保护的基本概念及原理。
主变差动保护是变压器的重要保护手段。
反应被保护变压器各端流入和流出的电流差值,这就是主变差动保护的基本原理。
当差动回路中的电流值大于整定值,差动保护就会瞬时动作,这是保护区内故障;而保护区外故障时,主变差动保护则不会动作。
一旦差动回路中出现不平衡电流,则可能是受到变压器励磁电流、电流互感器误差、接线方式等因素影响,当励磁涌流存在不平衡电流之中时,往往会导致变压器差动保护误动,这样会无法正常实现变压器差动保护。
二、主变差动保护的死区问题及防范措施。
1)主变差动保护死区的产生。
当检修母线运行(双母线带旁路)方式中的主变侧开关时,要想使主变差动保护范围从开关的ta缩小至主变套管附近,必须利用旁路开关(或母联兼旁路)代主变侧开关运行,然后将主变开关的ta切换至套管的ta。
同时,旁路保护在代主变侧开关时是退出的,以致从旁路的ta至套管的ta这段范围母差保护也顾及不到,而且主变保护的后备保护延时较长,因此这一段旁母线和引线便是一片死区,常常会出现各种故障,只有依赖线路对侧的后备保护延时动作切除故障,才能保证全站的正常运行,避免发生停电。
2)死区问题的几种防范措施。
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。
220kV变压器断路器失灵联跳各侧回路分析及整改措施摘要:通过对目前我局220kV主变压器失灵联跳各侧开关回路的专项调查和分析,结合反事故措施要求,提出规范、统一的220kV主变失灵联跳各侧开关保护回路,并采取防止失灵保护回路不正确动作的措施。
关键词:主变;失灵;联跳;改造引言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母联断路器,然后动作于断开与拒动在同一母线上的所有电源支路的断路器,同时还应根据运行方式来选定跳闸方式,使停电范围限制在最小,从而保证整个电网的稳定运行,避免造成故障元件的严重烧损和电网的崩溃瓦解事故。
220kV主变压器失灵保护的二次回路结线复杂,涉及面广,动作后果影响大。
因为失灵保护回路的复杂多样,难于维护、管理,失灵保护时常出现不正确动作的现象,破坏电网的安全运行。
随着电网容量的不断增大和电网间联系日趋紧密复杂,保证电网的安全运行就更加重要,超高压电力系统中继电保护的拒动给电网带来的危害越来越大,电力系统运行中的任一电力设备均应处在保护范围中,并设有后备保护措施。
对于220kV及以上断路器,必须采用失灵保护作为近后备保护。
但纵观系统中失灵保护运行情况,其误动的次数较多,究其原因,往往是断路器失灵保护中的启动回路存在较多的问题,导致失灵保护易误动。
根据《广东省电力系统继电保护反事故措施》(以下简称:07版反措),220kV及以上母线应采用双重化保护配置,对满足双重化要求的220kV母线差动保护,应采用母线保护装置内部的失灵电流判别功能;线路支路应设置分相和三相跳闸启动失灵开入回路,元件支路应设置三相跳闸启动失灵开入回路。
即新的母线保护,按目前最新配置要求按间隔区分失灵,并且失灵保护电流判据与母差共用。
本文以220kV变电站为例,分析220kV主变压器保护按双重化微机型保护配置,220kV母差保护按微机型保护配置下考虑;同时断路器以分相动作的断路器为例(目前实际主变220kV侧断路器多为分相断路器);对主变压器断路器失灵保护启动回路回路进行具体分析,结合常规双母线断路器启动失灵保护二次回路的缺点,提出220kV主变失灵联跳各侧开关整改方案及实施过程中注意事项。
220kV变电站失灵保护误动分析及防范措施
摘要对RCS-916A失灵保护装置定检时,失灵保护误动进行了分析。
误动原因为电压切换继电器同时动作导致失灵保护装置中母线失灵开入存在寄生。
电压切换继电器同时动作如果未被及时发现和处理,在运行中可能会导致母线二次电压非正常并列运行和失灵保护动作时扩大事故范围。
针对该隐患提出了整改和防范措施。
关键词失灵保护;电压切换
在双母线接线方式,为了保证一次系统和二次系统的电压保持对应,需要电压切换装置将二次电压回路随同主接线一起进行切换。
为了保证切换装置直流电源消失的情况下,保护不会失压,所以目前所用的电压切换回路中,通常采用部分或全部的双位置电压切换继电器。
但是由于刀闸辅助接点的不可靠,在某个间隔只接一条母线时,刀闸常闭接点无法可靠返回而双位置电压切换继电器无法复归导致电压切换继电器同时动作。
当两条母线分裂运行时,电压切换继电器同时动作将会造成母线二次电压非正常并列,烧毁电压切换继电器或者电压二次保险,这样将会导致全站保护装置失压。
当两条母线并别运行时,对于失灵启动回路串接电压切换接点实现母线选择的失灵保护装置,当任意一条母线某间隔在其保护范围内故障时开关失灵,失灵保护内两条母线电压闭锁均开放,满足失灵保护动作条件,将两条母线同时切除,会扩大事故范围,导致全站失压。
1 RCS-916A失灵保护动作现象及其误动分析
继保人员按计划对某220 kV变电站220 kV失灵保护(该站220 kV主接线为双母线接线方式,配置为单套RCS-916A失灵保护)进行定检,完成安全措施后,断开I母电压空开,II母电压空开,短接I母失灵开入,保护装置显示:I 母失灵保护动作,II母失灵保护动作。
因为并未短接II母失灵开入且母线互联压板再退出位置,II母失灵保护不应该动作。
RCS-916A失灵保护逻辑图见图1。
继保人员给上II母电压空开,再短接I母失灵开入,保护装置显示:I母失灵保护动作。
在未短接I母失灵开入的情况下,继保人员检查装置中II母失灵开入量为0,说明II母失灵开入光耦未被击穿。
短接I母失灵开入,装置中I母失灵开入量和II母失灵开入量同时为1,同样短接II母失灵开入,装置中I母失灵开入量和II母失灵开入量也同时为1,继保人员初步判断是由于II母失灵开入存在寄生回路引起的II母失灵保护动作。
以该站220kV线路间隔为例,失灵启动回路如图2所示,1YQJ4、2YQJ4为母线电压切换双位置继电器的常开接点,用来判别母线运行方式。
在双母线接线方式下,为了保证一次系统和二次系统的电压保持对应,以免发生保护和自动装置的误动、拒动,要求二次电压回路随同主接线一起进行切换。
该站线路间隔的电压切换回路如图3所示。
当线路接在I母上时,I母刀闸的常开辅助接点闭合,1YQJ1,1YQY2,1YQJ3
继电器动作,1YQJ4~1YQJ7 磁保持双位置继电器也动作,且自保持。
II母刀闸的常闭接点将2YQJ4~2YQJ7复归,此时,1XD亮,指示保护装置的交流电压由I母TV接入。
当线路接在II 母上时,II 母刀闸的常开辅助接点闭合,2YQJ1,2YQJ2,2YQJ3 继电器动作,2YQJ4~2YQJ7磁保持双位置继电器动作,且自保持I母刀闸的常闭接点将IYQY4~1YQJ7 复归,此时2XD亮,指示保护装置的交流电压由II 母TV接入。
当两组隔离刀闸均闭合时,则1XD,2XD 均亮,指示保护装置的交流电压由I、II 母TV提供。
若电压切换装置直流电源消失,则自保持继电器接点状态不变,保护装置不会失压。
线路接在I母时,电压切换装置的1YQJ4接点闭合,如该线路开关失灵。
保护装置提供的失灵过流接点和保护动作接点串接1YQJ4接点接至失灵保护装置的I母失灵开入启动I母失灵。
失灵保护装置经过I母复合电压闭锁跳开I母所接的各个间隔。
同理,线路接在II母时,失灵保护装置通过2YQJ4接点来判别失灵元件所接的母线。
继保人员推测是由于某一个间隔的电压切换继电器同时动作,1YQJ4、2YQJ4接点均在闭合状态,1YQJ4、2YQJ4接点连成1个回路导致2条母线上任意间隔有失灵开入时,都会造成I母失灵开入、II母失灵开入同时为1。
继保人员随即到监控后台检查是否有某个间隔有发“切换继电器同时动作”的信号。
检查后发现220 kV固象乙线间隔内有“电压切换继电器同时动作”信号,而该线路接I母运行。
随后检查发现220 kV固象乙线4170保护屏A屏内的电压切换回路(如图2所示)存在异常,其II母刀闸常闭辅助接点在II刀闸拉开后未闭合,QD7端子仍有直流负电位,导致双位置型电压切换继电器如2YQJ4~2YQJ7的复归线圈未动作,动作线圈仍然保持之前的状态,从而出现了上述现象。
在确认无误后,征得相关人员同意,将QD1与QD7短接,相当于使II母刀闸常闭辅助接点闭合,相应的复归线圈动作,暂时消除了间隔内的“电压切换继电器同时动作”信号;同时建议运行人员立即通知检修人员处理220 kV固象乙线间隔II母刀闸辅助接点问题。
在220 kV固象乙线间隔电压切换回路恢复正常后,再次对220 kV失灵保护装置进行试验,母线失灵开入恢复正常,保护逻辑正确。
2 暴露问题及防范措施
1)由于刀闸辅助开关运行环境恶劣,辅助接点的不可靠也在所难免,一方面应该选用高质量的辅助开关,如真空型辅助开关,另一方面应加强对辅助开关动作到位情况的监视。
2)电压切换装置指示灯接在动作线圈回路内,无法监视刀闸常闭辅助接点的通断,因此通过观察电压切换装置箱内1XD、2XD的亮灭仍无法判断整个电压切换回路是否正常。
建议在电压切换的复归回路中加装指示灯来监视刀闸来开时常闭接点是否到位。
3)运行人员注意刀闸操作前后须检查后台各间隔是否有“切换继电器同时动
作”的信号,若有则立即通知继保、检修人员到场处理。
4)按反事故措施要求,逐步将配置的有电压切换回路判别母线运行方式的RCS-916A失灵保护更换为母线差动失灵合一的保护。
参考文献
[1]宗秀红.电压切换回路的隐患分析.电力系统保护与控制.2008,36(20):69-71.
[2]RCS-916A型失灵公用装置技术和使用说明书.南瑞继保电气公司.
[3]CZX-12R型操作继电器装置技术说明书.南瑞继保电气公司.
钱敏(1987—),男,云南曲靖人,本科,从事电力系统继电保护工作。
姜永晖(1983—),女,山东威海人,硕士研究生,从事电力系统继电保护、电力调度工作。