开关三相不一致保护失灵案例分析及整改措施
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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。
断路器三相不一致回路改造的分析与工程实例摘要:现有断路器本体三相不一致保护回路跳闸出口继电器其中一端直接与正电相连,当继电器故障或出现人为误触碰时,继电器会误动作,接通跳闸回路导致正常运行的断路器跳闸。
针对以上风险,需要对断路器本体三相不一致保护回路进行整改。
本文首先讲述现有三相不一致保护回路的现状,对三相不一致保护回路的改造进行了分析,并讨论了两种整改方案,最后以西门子3AP2 FI-550kV型号断路器为例,讲述三相不一致保护回路改造的工程实例。
关键词:继电器误动作;三相不一致回路;西门子3AP2 FI-550kV型号断路器前言:分相操作的断路器在实际运行过程中,因线路故障或分合开关时等原因会造成三相断路器的状态不对应[1]。
断路器三相不一致运行会引起零序、负序电流的产生,对系统运行稳定性带来危害,因此断路器会装设三相不一致保护回路[2],当三相状态不一致所维持的时间超过定值后会自动跳开断路器,保证系统的稳定运行。
但现有本体三相不一致保护回路中,由于跳闸出口继电器KM的一端直接与正电相连,当人为误碰跳闸出口继电器KM或KM故障时,可能导致继电器误动作,从而启动跳闸回路,造成运行中断路器跳闸,影响电力系统的稳定运行[3]。
本文分析了三相不一致保护回路的现状及整改方案,并以西门子3AP2FI-550kV型号断路器为例讲述三相不一致保护回路改造的工程案例。
1、三相不一致保护回路现状现有断路器本体三相不一致保护回路接线如下图所示:图1 断路器本体三相不一致保护回路接线CK1与CB1分别为常开及常闭辅助接点,KT为时间继电器,KM为跳闸出口继电器。
当跳闸出口继电器KM故障或人为误碰,可能会导致继电器误动,接点闭合,接通跳闸回路,造成断路器误动,因此需要对三相不一致保护回路进行整改,避免类似情况的发生,保障系统稳定运行。
2、三相不一致保护回路整改方案针对上述问题,根据常开接点CK1公共接点的位置,可有两种整改方案:(1)将常开接点CK1的公共接点改至常闭接点CB1与时间继电器KT中间,如图2所示;(2)将常开接点CK1的公共接点改至常闭接点CB1与常开接点CK1中间,如图3所示。
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]。
一起220kV开关本体三相不一致跳闸的动作分析摘要:本文介绍一起因220kV开关本体三相不一致继电器故障误动的动作分析,通过收集动作信息、查看故障录波波形和检查不一致继电器等手段,最终确定跳闸原因,为开关本体三相不一致继电器误动事件分析提供经验参考。
关键词:开关、三相不一致、跳闸、动作分析前言变电站断路器作为电力系统中的主要元件,承担着连接电力元件、隔离系统故障的使命,是保障电网安全、稳定运行的基础。
其运作的可靠性关乎变电站的整体安全,一旦出现故障,将严重影响供电可靠性和电网稳定性。
220kV侧断路器通常采用三相分相式构造,本体三相不一致保护是作为单相开关偷跳后防止零序保护误动的后备保护,为保障电网安全发挥着重要作用。
本文结合一起220kV 开关本体三相不一致继电器故障误动作的案例,通过检查现场的电力一、二次设备合故障录波,分析开关跳闸的原因,为类似事件提供参考与借鉴。
1 跳闸基本情况1.1 故障经过2022年6月17日12时25分,220kV A站#1主变变高2201开关本体三相不一致继电器动作,跳开2201开关(#1主变变中1101开关及变低501开关在合上位置,#1主变正常运行),无负荷损失,无用户停电。
1.2 故障设备基本情况#1主变变高2201开关型号:阿尔斯通GL314(出厂时间:2002-06-01;投产时间:2003-04-22),非全相延时继电器型号:FSM4U。
2 现场初步检查事故发生后,运维人员到现场后发现#1主变间隔保护无任何动作信息,仅发现本体三相不一致继电器动作。
2.1 一次设备检查情况跳闸后现场申请#1主变变高2201开关停电检查,三相在分闸位位,间隔外观正常,三相开关压力正常。
机构箱外观检查:#1主变变高2201开关机构箱无受潮锈蚀及渗漏水痕迹,防水密封胶完整,机构箱内部干燥,无潮湿积水现象,机构箱内加热器处于正常工作状态。
中控箱检查:三相非全相时间继电器动作指示灯亮,接线无松动,定值设置无异常。
断路器本体三相不一致保护分析摘要:非全相保护虽不是电力系统的主保护,但它在运行中的作用不容忽视。
它不仅影响设备的正常运行,也直接影响着电网的安全以及电能的质量,运行人员只有对非全相保护有足够的重视,努力提高对非全相保护的认识,才能合理判断设备的稳定运行状态。
关键词:断路器;三相不一致保护;非全相运行1断路器三相不一致保护介绍断路器三相不一致保护分为断路器保护装置的三相不一致保护与断路器本体三相不一致保护,按照2种保护相互配合设置。
三相不一致保护动作延时根据用户需求自行整定,但动作延时一定要比重合闸动作时间大,所以云南电网220kV及以上的断路器动作延时定值为2秒1.1断路器保护三相不一致保护介绍断路器保护中的三相不一致保护亦称为非全相保护,通过零序、负序电流作为辅助判据,主要判据是:三相TWJ与三相HWJ串联作为三相不一致位置开入,再通过辅助判据综合判断后,启动跳闸回路。
由于引入了断路器的分相位置接点(任一相TWJ动作且无流时确认该相断路器在跳闸位置),当任一相在跳闸位置,则认为三相不一致,三相不一致保护已启动,满足跳位不一致和单相启动重合闸闭锁条件后,大于三相不一致零序或负序电流定值(当三相不一致经零序或负序电流开放时),等待延时(TBP)到后三相不一致开出输出接点闭合。
如图1图1 断路器保护装置三相不一致保护动作逻辑图1.2断路器本体三相不一致保护介绍断路器本体三相不一致保护启动回路是通过断路器位置辅助节点启动,即取断路器三相常闭节点与三相常开节点并联后两者串联,作为驱动三相不一致时间继电器的条件,经过时延后驱动跳闸继电器。
2三相不一致保护的必要性电力系统在运行时,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运行,在等待重合期间,系统也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,主要原因有以下几点。
(1) 系统的要求。
随着经济的飞速发展,电网负荷水平也不断攀升,输电线路的负荷电流也不断增大,部分500kV、220kV线路的负荷电流已经非常接近该线路的额定电流。
500kV 某变电站开关三相不一致不正确动作分析摘要:近日,检修人员在校验500kV某变电所开关第一组三相不一致回路时,工作人员发现:C相位置与另外两相开关位置不一致时,非全相保护不能正确动作。
经排查发现,为电缆芯错接导致。
关键词:开关;非全相保护;回路0 引言在220kV及以上电压等级的电网中,普遍采用分相操作的断路器,由设备质量和操作等原因,运行可能出现三相断路器动作不一致的异常状态,如何消除这种异常状态,存在不同认识,各系统也有不同的做法。
断路器作为变电站主要电气设备,在运行过程中有着至关重要的作用,一旦发生故障,势必将影响供电可靠性。
开关三相不一致(非全相)保护,作为电力系统重要的后备保护,能否准确动作直接关系到的设备稳定运行。
1 非全相保护原理及配置原则1.1装设非全相保护的必要性电力系统在运行时,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,这是因为:1.1.1系统要求。
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。
1.1.2保护要求。
由于出现负序、零序等分量,使得系统中的一些保护可能处于启动状态(如零序电流保护),误断开正常运行的线路。
1.1.3对于采用单重、综重等方式的系统,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。
例如某些保护段可采取提高定值、加大延时等措施,以躲开重合闸周期。
1.1.4对于因设备质量、回路等问题造成的非全相状态,例如:断路器偷跳一相,由于断路器位置不对应,重合闸应启动,将断路器重合。
而如果断路器有问题,偷跳相不能重合,该断路器将非全相运行。
对这类非全相状态,由设备主保护消除的还不多,仅有不灵敏零序段或灵敏段保护起作用,而它们还要受到定值和方向元件的制约,也就是说,线路保护本身对此可能无能为力。
一起三相不一致保护误动分析及其回路改进标准赵倩雯国网江苏省电力公司检修分公司无锡分部常州运维站摘要:断路器三相不一致保护措施可以在一项电压较低时自动切断电源,避免异常电压对用电器造成损坏,是220kV 电路中一项重要电路保护技术,对保证用电安全具有重要意义。
但是,当断路器绝缘设备性能较差时,便会发生误动保护动作,影响三相不一致保护作用的正常发挥,不利于电路的安全、平稳运行,所以就必须采取有效措施对回路进行改进。
关键词:三相不一致保护;保护动作原理;保护误动;防范及改进措施1前言在220kV 线路运行过程中,会因为操作事故、设备质量等问题造成三相电流不一致,此时,线路中便会有较高的零序和负序电流出现,很容易引发越级跳闸故障,在影响电气设备正常工作性能的同时,还容易造成大面积停电,不利于电网运行的安全性与稳定性。
断路器是220kV 线路中一种重要保护手段,可以有效避免因三相不一致所引起的停电事故,但是断路器受环境因素的影响较大,在长期的使用过程中容易发生严重老化,造成保护误动。
2三相不一致保护动作原理三相不一致保护包括断路器本体三相不一致保护和微机三相不一致保护两种方式,两者的接地方式分别为合闸继电器和断路器三相跳,进而实现对线路的保护。
断路器本体三相不一致保护动作原理如图1所示。
该保护将三相断路器的跳位辅助常闭接点(SO114:13)并联、合位辅助常开接点(SO13:4)并联后再串联启动延时继电器(K07),当三相不一致时,延时继电器控制电闸断开,对线路形成保护作用。
在设置延时继电器的延时时间时,应该根据躲过单项重合闸的时间来确定[1]。
起保护作用作用的装置为三相跳位继电器的辅助接点,通过对三相电流投入、时间及动作等状态进行判断,当三者之间又两个不一致时,便会发生保护动作。
同时,还可以以零序电流和负序电流作为依据,确定三相不一致保护闭锁出口。
当任意一相TWJ 动作且该相无流时,则可以确定断路器在跳闸位置,当其他两项中的任意一项断路器不在跳闸位置时,则满足三相不一致要求,此时保护动作定值比零序或负序电流较低时,便会出现发生三相不一致保护动作,线路开关会在设定好的时间段之后自动断开。
三相不平衡就就是电能质量得一个重要指标,虽然影响电力系统得因素有很多,但正常性不平衡得情况大多就就是因为三相元件、线路参数或负荷不对称。
由于三相负荷得因素就就是不一定得,所以供电点得三相电压和电流极易出现不平衡得现象,损耗线路。
不仅如此,其对供电点上得电动机也会造成不利得影响,危害电动机得正常运行。
配电网三相不平衡得原因1、三相负荷得不合理分配。
很多得装表接电得工作人员并没有专业得对于三相负荷平衡得知识概念,因此在接电得时候并没有注意到要控制三相负荷平衡,只就就是盲目和随意得进行电路得接电荷装表,这在很大程度上造成了三相负荷得不平衡。
其次,我国得大多数电路都就就是动力和照明混为一体得,所以在使用单相得用电设备时,用电得效率就会降低,这样得差异进一步加剧了配电变压器三相负荷得不平衡状况。
2、用电负荷得不断变化。
造成用电负荷不稳定得原因包括了地II经常出现得拆迁,移表或者用电用户得增加;临时用电和季节性用电得不稳定性。
这样在总量上和时间上得不确定和不集中性使得用电得负荷也不得不跟随实际情况而变化。
3、对于配变负荷得监视力度得削弱。
在配电网得管理上,经常会忽略三相负荷分配中得管理问题。
在配电网得检测上,对配电变压器得三相负荷也没有进行定期得检测和调整。
除此之外,还有很多因素造成了三相不平衡得现象,例如线路得影响以及三相负荷矩得不相等等。
三相不平衡得危害1、增加线路得电能损耗在三相四线制供电网络中,电流通过线路导线时,因存在阻抗必将产生电能损耗,其损耗与通过电流得平方成正比。
当低压电网以三相四线制供电时,由于有单相负载存在,造成三相负载不平衡在所难免。
当三相负载不平衡运行时,中性线即有电流通过。
这样不但相线有损耗,而且中性线也产生损耗,从而增加了电网线路得损耗。
2、增加配电变压器得电能损耗配电变压器就就是低压电网得供电主设备,当其在三相负载不平衡工况下运行时,将会造成配变损耗得增加。
因为配变得功率损耗就就是随负载得不平衡度而变化得。
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。
断路器三相不一致保护误动分析及对策的研究发布时间:2021-06-23T17:35:14.197Z 来源:《基层建设》2021年第9期作者:陈全洲[导读] 摘要:断路器指的是可以关合、承载以及开断在正常回路条件下的电流,而且还可以及时地将一些故障的电路,以免造成更大的安全事故,对于电路的安全运行来说是非常有利的。
河南平芝高压开关有限公司河南平顶山 467013摘要:断路器指的是可以关合、承载以及开断在正常回路条件下的电流,而且还可以及时地将一些故障的电路,以免造成更大的安全事故,对于电路的安全运行来说是非常有利的。
但是在实际的运行过程当中,也会出现一些断路器误跳闸的现象,究其原因是断路器本体三相不一致保护继电器异常而发生的。
本文针对一起断路器发生误跳闸的事件展开了相应的分析,并且在分析断路器保护的误动原因之后提出了相应的解决对策。
关键词:断路器;三相不一致保护;误动;对策引言:目前在220KV及以上的电压等级当中基本上都是采用分相操作的断路器,由于人为操作、设备质量等原因也会致使断路器出现三相不同时合闸的异常情况,在非全相运行的时候系统当中就会有较大的负序电流以及零序电流,给设备造成非常大的危害,在严重的情况下甚至还会造成更大的安全事故,这对于电路运行的安全来说将会造成不利的影响。
因此,针对断路器三相不一致保护误动进行分析以及解决就显得非常重要。
一、三相不一致保护的原理三相不一致保护有微机型以及断路器本体这两种保护方式,前者是通过断路器三相跳,后者是通过合闸继电器微机三相不一致保护,把三相跳位继电器的辅助接点当作开关量的输入保护装置,并且同时去判断三相电流的状态,通过把上述两个状态当作三相不一致保护的启动条件,将零序以及负序电流同时引进来,当作辅助判据闭锁三相不一致保护的出口。
一旦出现某一相TWJ动作并且该相无流的时候,就会判定该相断路器处在跳闸的位置,假如其它两相没有同时处在跳开位置,那么就能满足三相不一致的要求,与此同时,零序或者是负序电流也比保护动作定值大,这时候三相不一致的保护出口就会开放,从而出现延时跳闸。
断路器本体三相不一致整改优化方案研究摘要:近年来,断路器本体三相不一致回路误动作导致的设备跳闸事件时有发生,因此分析回路中存在的缺陷,提出更完善的解决办法,并对不同厂家的开关回路实际改造案例进行深入研究和分析,为以后的顺利改造和进一步发展提供一定的借鉴,对于回路改造的正确性也提出了一些优化验证方法。
关键词:三相不一致;误动;二次接线;整改优化;评价1.引言三相不一致保护是防止某相合闸线圈开路或合闸机构失灵,三相断路器不能全部合上,以及断路器在合闸状态下一相或二相偷跳,造成长期非全相运行,使电网出现不对称分量,引起其他保护误动而配置的。
实现三相不一致保护有两种方式,一种是在断路器机构内设置三相不一致保护回路,俗称断路器本体三相不一致;另一种是在断路器保护中配置三相不一致保护功能[1]。
对于220~500kV 断路器三相不一致,应尽量采用断路器本体的三相不一致保护,而不再另外设置三相不一致保护[2]。
相关规定要求,220kV及以上电压等级的断路器均应配置断路器本体三相不一致保护并投入运行[3]。
1.本体三相不一致原理常见断路器本体三相不一致保护二次接线原理如图1所示。
三相不一致保护的原理其实比较简单,开关的三相常开和常闭接点并联后再串联,当开关某一相位置与实际不对应时,回路导通,时间继电器励磁,其常开接点闭合,从而进一步导致三相不一致继电器励磁,常开接点随之闭合,去启动跳闸回路。
图1 断路器本体三相不一致保护二次接线原理实际生产过程中,断路器本体三相不一致保护回路故障所导致的跳闸事件主要原因其实在于KM继电器误励磁,导致常开接点闭合,从而保护动作出口。
1.整改方案分析现场误动的两种起因最终作用的元件均为三相不一致继电器KM,而只要该继电器得电或其三对常开辅助接点因故障闭合,均会导致跳闸出口回路接通。
因此,优化整改的目标应致力于实现即使在人为误触碰或继电器元件本身故障的情况下,三相不一致继电器KM仍无法得电且跳闸出口回路仍无法接通。
220kV三相不一致保护启动回路设计存在隐患的分析2007年11月7日,我局继保人员在验收光明站220kV旁路新保护时,发现许继电气公司ZFZ-812型操作箱三相不一致保护的回路设计存在重大隐患,经与厂家研发人员讨论,确证如此。
检查南瑞继保公司的CZX-12R操作箱三相不一致保护的回路设计,虽略有不同,但存在同样问题。
下面以许继电气设备为例进行分析。
一、目前设计情况(一)三相不一致保护启动回路三相不一致保护的启动回路如图1所示,断路器运行正常时,TWJ(跳闸位置继电器)接点和HWJ(合闸位置继电器)接点的不会全部闭合,因此保护不会启动。
当某相断路器未能跳闸(即非全相运行)时,跳闸相TWJ接点闭合,合闸相HWJ接点也闭合,三相不一致回路接通,保护就会动作发三相跳闸命令。
图1 三相不一致保护启动回路由于TWJa、TWJb、TWJc继电器接在直流操作电源1上,如图2所示。
当直流操作电源1消失时,TWJ继电器无法励磁,TWJ接点无法闭合,因此三相不一致保护不能启动。
图2 TWJ继电器及断路器合闸回路(二)合闸回路220kV断路器合闸回路接于直流操作电源1上,如图2所示。
当操作电源1消失时,断路器不能合闸(包括重合闸)。
(三)跳闸回路两套保护跳闸回路分别接于直流操作电源1、2,任何一组操作电源消失都只影响本套保护不能跳闸,接于另一组操作电源的保护可以跳闸。
二、事故预想某220kV线路断路器直流操作电源1因故消失(如二次回路绝缘降低而短路跳空开,或因查找直流接地故障而断开空开),如果其后发生线路区内单相接地故障,由于保护一无法跳闸,断路器由保护二动作跳开。
之后重合闸启动,但由于无操作电源1,因此跳闸相断路器无法合闸。
之后本应由三相不一致保护动作跳开三相断路器的,但由于操作电源1消失使保护无法启动。
因此,断路器持续非全相运行状态,直到所有本侧或对侧(甚至更远侧)对系统所产生的零序电流有灵敏度的保护动作跳开为止,最终造成多处保护越级动作!三、解决方案上述隐患存在的原因是TWJ继电器和合闸回路都只接在操作电源1上,保护一可以独自完成保护跳闸、重合闸、三相不一致跳闸的功能,而保护二只能完成保护跳闸的功能,重合闸和三相不一致保护实际上没有双重化配置。
一起500kV 开关本体三相不一致保护动作原因分析及改进李国艮,陈慧,李本毓(中国南方电网超高压输电公司曲靖局,云南曲靖,655000)摘要:分析了牛寨换流站发生的一起500kV GIS场第六串联络开关本体三相不一致保护误动致使500kV 甘换甲线故障恢复后长期单开关运行的异常情况。
指出了故障原因是500kV 开关本体三相不一致时间继电器动作特性不满足现场要求。
反应了目前开关本体三相不一致时间继电器校核方法存在不完善之处。
提出了开关本体三相不一致保护运行管理的改进措施。
关键词:三相不一致保护,时间继电器,动作特性,改进措施Analysis and Improvements of 500kV switch three-phaseinconsistent protection actionLi Guogeng,ChenHui,Li Ben yu(Extra-High V oltage Power Transmission Company Qujing Branch, QujingYunNan 655000) Abstract:500kV ganhuanjiaxian long-term operating with single switch after transient recovery which caused by 500kV GIS field sixth string tie switch three-phase inconsistent protection action in ±500kV Niuzhai Converter Station. Pointing out that the 500kV three-phase inconsistencies relay’s operating characteristics don’t meet the requirements of Power standards and regulations.Besides, provding that the existing calibration methods of three-phase inconsistencies relay is imperfect。
一起开关三相不一致故障判断及处理摘要:220kV及其以上电压等级开关常为分相开关,为防止发生三相不一致故障故配有相应保护。
然而由于二次回路或一次设备故障,当三相不一致故障发生时,相应保护可能无法消除故障。
本文从一起三相不一致故障案例出发,分析了三相不一致故障危害,阐述了故障排查与处理流程,并提出若干条整改思考与建议。
关键词:三相不一致,故障,机械性磨损0 引言对于220kV及其以上电压等级开关,由于其设备的重要性,通常采用分相开关。
为防止三相开关分合闸出线不一致的情况,控制回路中特别添加三相不一致回路,当三相出线不一致时跳开仍处于合闸位置的相开关,从而防止开关线路处于三相不对称运行状态。
然而,任何保护的功能都是有限的,在机械或电气回路故障时,三相不一致故障难以消除。
这就需要相关工作人员快速采取有效措施,排除故障,减少对一次二次设备的影响。
1 三相不一致1.1 三相不一致保护原理三相不一致相关回路由图1、图2所示,两张图中元件编号及其功能说明由表1所示。
根据图1、图2可知,故障发生时,三相不一致回路逻辑沟通,启动相应继电器,继电器副接点沟通跳闸回路,使跳闸线圈带电,开关分闸。
三相不一致逻辑回路由3个开关位置常开副接点与3个开关位置常闭副接点组成,其中3个常开副接点与常闭副接点并联,常开与常闭副接点两块整体串联,由此组成完整的逻辑结构。
该逻辑结构中,只要同时有一相分位与一相合位,则常开、常闭回路会各有一条分支导通,则整条回路导通,启动时间继电器SJ。
时间继电器SJ副接点沟通开出回路,在三相不一致投入压板LP投入状态下,开出回路沟通,信号继电器XJ、两组跳闸开出继电器同时带电,并向自动化后台发出“三相不一致”信号。
此时,两组分闸回路ABC三相跳闸回路开入同时闭合[1]。
如图2所示,本文选取第一组A相跳闸回路为例,当继电器BCJ1带电后其常开副接点闭合,开关位置副接点QF1A因A相未分闸失败而处于合位;此时若相关闭锁逻辑未成立,1KA、2KA常闭接点闭合,整个跳闸回路导通,A相第一组跳闸线圈1TQA带电,A相开关分闸。
断路器三相不一致保护存在问题及对策探讨摘要:通过对保护原理的分析,从电源配置、时间继电器、开关辅助接点以及跟防跳回路的配合等方面,对断路器三相不一致保护存在的安全隐患进行了具体的分析,提出了具有实践价值的应对措施,为其的安全可靠运行提供了较好的借鉴作用。
关键词:三相不一致直流配置运行维护防跳回路随着电网负荷水平不断攀升,输电线路负荷电流也不断增大,部分220 kV线路负荷电流已超过2000 A,而500 kV线路更有接近3500 A。
当这类线路在非全相运行时,其零序电流就相当于负荷电流。
此时与其相邻线线路的零序电流就可能很大,甚至大于零序后备保护的定值。
若不快速切除非全相运行的线路,就可能导致相邻线误动,越级跳闸。
同时,非全相运行导致电气设备出现的负序、零序等分量,对设备产生一定危害(高电压等级电气设备承受负序电流能力较低),特别大容量发电机、变压器。
因此,断路器三相不一致保护虽然不是电力系统主保护,但它在运行中作用不容忽视,其得到了广泛的应用。
多年的运行实践,断路器三相不一致保护得到了进一步的完善,也进一步暴露了其所存在的问题,值得我们进一步的探讨。
1 断路器三相不一致保护配置按照运行技术要求,超高压220 kV断路器三相不一致保护安装在辅助保护和本体机构两个地方,并同时投入运行。
1.1 辅助保护中断路器三相不一致保护(俗称保护三相不一致)如图1所示,当开关出现三相不一致时,启动回路(虚线框部分位置继电器接点)开入至辅助保护;此时判据负序或零序值满足定值,不一致保护动作跳闸(不启动重合闸不启动失灵)。
1.2 开关本体断路器三相不一致保护如图2所示,启动回路(虚线框部分)由断路器本身的动合、动断接点DLHW串并联形成,压板在机构箱(也有不设压板的),且不经零序、负序电流元件闭锁(俗称本体三相不一致)。
2 直流配置方面存在问题及对策由图1可以看出,当第一组电源失去时,启动回路失效,辅助保护中三相不一致保护两组跳闸出口将会拒动。
开关三相不一致保护失灵案例分析及整改措施
作者:娄文文
来源:《广东科技》 2014年第20期
娄文文
(中国南方电网超高压输电公司柳州局,广西柳州 545000)
摘要:在500kV来宾变电站#1主变恢复送电过程中,中压侧2001开关非全相合闸,中
压侧2001开关三相不一致保护未动作导致#1主变后备保护动作主变跳闸。
结合该案例,分析
了开关三相不一致保护失灵的原因,并提出了相应的整改措施。
关键词:开关;三相不一致保护;保护失灵;操作回路
1 事故经过
2011年3月,500kV来宾站#1主变定检结束送电操作过程中,在操作合上#1主变高压侧5011、5012开关时,#1主变正常充电后,运行人员在操作合上#1主变中压侧2001开关,4~5s
后监控系统发出“2001开关三相不一致动作”、“2001开关控制回路断线”,“#1主变第一、第二套保护公共绕组零序过流保护动作”告警信号,高压侧5011、5012开关、中压侧2001开
关在断开位置。
由于#1主变检修后复电,并没有造成负荷损失。
2 事故原因分析
跳闸发生后,对一次设备检查,未发现异常;对二次设备进行检查,发现#1主变第一、第
二套保护RCS-978CF分别5612ms、5610ms“公共绕组零序过流”保护动作,2001开关非全相保护RCS-974FG未启动,5011、5012开关保护LFP-921A未动作;2001开关操作箱两组TC灯亮,5011、5012开关操作箱两组TA、TB、TC灯亮。
随即对2001开关控制回路进行检查,发现2001开关汇控箱内A、B相用“远/近控切换”
把手SPT1、SPT2在切换至“远方”位置时,其控制开关合闸的回路不良。
其中将“远/近控”
切换把手SPT1、SPT2进行远/近控状态切换,切换至“远方”位置时发现远方合闸用的接点
11~12存在有时通、时不通的情况,测量该接点电阻为40~800Ω不等,因此判断在2001开关
合闸时,A、B相“远/近控切换”把手SPT1、SPT2切换至远控的11~12接点不导通即此时A、B 相合闸控制回路断线,造成A、B相无法合闸。
随后对2001开关合闸与跳闸位置监视回路检查发现将A、B、C三相合闸命令与跳位监视并联再接到开关汇控箱,90、91、88、89、86、87端子并联(见图1)。
因此在开关有一相或者
两相相合闸控制回路断线时,是不会发控制回路断线告警的。
且开关一相合闸后,由于其他两
相控制回路断线,开关三相跳位继电器返回,因此主变保护的中压侧开关的非全相保护无不一
致开入接点输入,导致主变保护的中压侧开关的非全相保护无法动作(见图2)。
中压侧2001开关为河南平顶山高压开关厂1990年生产的设备,1992年投入运行(该批设备共10台),2003年当时的运行维护单位已根据有关文件的要求将包括中压侧2001开关在内的10台开关本体三相不一致保护取消。
由2001开关三相不一致与控制回路断线告警回路图可见,三相不一致告警回路与三相不一致保护开入回路接线不同。
当有一相合闸后,这一相合位继电器动作,其他两相合位继电器不动作,测控发开关三相不一致告警信号;同时开关三相跳位监视继电器返回,合闸相合位继电器动作,测控发出控制回路断线告警信号(如图3)。
3 整改措施
(1)对来宾站220kV平高开关(共8台)汇控箱内LWZ2-16/3N004M004TH型切换把手进行检查和更换。
(2)尽快恢复来宾站2001平高开关本体三相不一致保护。
(见图4)
(3)对来宾变#1主变中压侧2001开关回路进行整改,通过甩开图1中的91、88端子,89、86端子之间的连线,将开关合闸控制及跳位监视回路改为分相控制和监视,分相合闸,确保能对合闸回路进行有效监视。
4 结语
分相操作的高压开关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。
为减小开关三相不一致时对系统造成的危害,应装设开关三相不一致保护,将出现三相不一致的开关退出运行,保证系统的正常运行。
为确保三相不一致保护的可靠动作,开关本体及操作箱三相不一致保护均投入运行实现保护配置的双重化。
参考文献:
[1]李正红,文小平. 220kV断路器三相不一致保护设计缺陷分析及对策[J].电工技术,2010,26(9):50~52.
作者简介:娄文文(1985~),男,助理工程师,学士学位,从事电力系统运行工作。