一起 500 kV 母线失灵保护误动作分析
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500kV断路器失灵保护误动作的隐患分析与控制摘要:贵州黔西中水发电有限公司4×300MW机组电气主接线为3/2接线,500kV断路器保护采用许继电气股份有限公司生产的WDLK-862微机断路器保护装置,操作箱是ZFZ822分相操作装置。
2017年4月份在进行断路器保护装置升级改造时发现断路器保护跳闸后一直启动500kV断路器失灵保护,不满足继电保护反措要求,通过查阅保护装置、分相操作箱的说明书、核对设备图纸,并与设计人员协商后改用断路器控制回路中1TJR、2TJR的备用接点作为“断路器保护跳闸”信号,因1TJR、2TJR继电器在保护动作后能快速返回,这样有效地控制了500kV断路器失灵保护误动作的风险。
关键词:断路器保护断路器控制回路启动失灵保护保护误动继电保护反措 1 引言我公司4×300MW机组电气主接线为3/2接线(也称一个半断路器接线)主接线图见图1所示,机组2005年投产,发变组保护是许继电气股份有限公司生产的WFB-800型发电机变压器组成套保护装置,断路器保护装置采用许继电气股份有限公司生产的WDLK-862微机断路器保护装置,操作箱是ZFZ822分相操作装置。
发变组保护A、C屏有“中断路器保护跳闸”和“边断路器保护跳闸”启动发变组全停1回路,发变组保护全停1出口后即跳发变组500kV边、中断路器线圈I和线圈II;跳灭磁断路器线圈I和线圈II;跳高厂变6kV A、B分支断路器;启动6kV工作A、B段快切装置;跳高压脱硫变6kV断路器,关闭主汽门;启动发变组500kV边、中断路器失灵保护。
其中“中断路器保护跳闸”和“边断路器保护跳闸”逻辑中要求将中断路器(边断路器)的保护跳闸信号与边断路器(中断路器)分闸位置信号相与,再经“保护软压板控制字”和“保护硬压板”实现保护的投入与退出,保护逻辑框图详见图2所示。
2 存在的问题2017年4月份进行500kV断路器保护装置升级改造,更换为许继电气股份有限公司WDLK-862AG 微机断路器保护装置和ZFZ-822/B 分相操作箱。
分析 500kV断路器失灵保护跳闸开入异常与处理摘要:现阶段我国正积极强化对电网的建设,提高电力系统运行过程中的安全性与稳定性。
在实际应用中为了防止电力系统故障引发的严重后果,一般常用断路器失灵保护装置来进行预防。
但从具体的案例中可以发现,500kV断路器失灵保护装置自身也容易受到多种因素影响而发生跳闸开入异常的情况,这就造成该装置无法发挥有效的保护作用,一旦电网失灵则很有可能对整个系统造成严重的冲击,这将使电力企业受到较大损失。
当前阶段对500kV断路器失灵保护跳闸开入异常进行分析十分必要,进而找到更为科学、合理、可行的处理方法。
关键词:500kV电网;断路器失灵保护;跳闸开入;处理整改措施前言:500kV电力网是较为常用的电力系统,在很多生产过程中有着积极的应用。
加强对电力系统安全运行保护装置的优化意义重大,这不仅与企业生产效率直接相关,更重要的是对生产过程中人员与器械的安全性起到不容忽视的影响作用。
断路器作为一种常见的保护装置,想要提高其工作的稳定性就要从原理方面出发,分析这一装置可能出现异常的位置与情况,从而对这些分析结果加以有效规避,达到降低500kV断路器失灵保护的可能性。
1.断路器失灵保护的基本概况1.1断路器失灵保护的概念及内容电力系统的应用十分广泛,不仅为大众的基础生活活动提供了良好的条件与保障,同时更是给予了现代化生产关键的动力。
但在使用电能的过程中还应加强安全防护工作,一旦使用不当它将释放出巨大的危害力。
所以在标准的电力系统中都会设置有保护装置,这一装置的主要作用就是一旦当电力系统发生故障时会及时作出反应,具体表现为自动跳闸来切断整个电路系统的连接,防止短路对系统带来的强大电流冲击。
断路器是一种较为常用的保护装置,在实际使用中断路器可能受到多种因素的影响而导致无法在电路故障中完成跳闸指令,这种情况则称之为断路器失灵。
一旦发生失灵对于电力系统来说将面临较大危险,整个电路由于电流过大温度升高等极易引发火灾。
一起主变差动保护误动原因分析及防范措施摘要:本文结合一起主变压器差动保护误动的现象及现场检查情况,分析了保护误动作的原因及后续需要注意的事项和需采取的防范措施,可为其它电厂安全措施的实施处理提供借鉴与参考。
关键词:主变压器;差动保护;安全措施1.事故前情况某水电站共5台机组,事故前2、5号机并网运行,3、4号机停机备用,1号机检修,全厂有功394.9MW,全厂无功22.7Mvar,其中2号机组带负荷197MW;500kV第三串、第四串合环运行,500kV 5713、5721断路器运行,5711、5712、5722、5723停运;500kV #1母线、#2母线运行,500kV甲线检修、乙线运行;220kV母线运行,220kV双回线运行。
2.事件经过2016年1月7日09:30,维护人员按要求开展5722断路器间隔内CT:7LH、8LH、9LH的特性试验。
其中有一项实验措施为在5722断路器现地控制柜内将CT回路端子三相短接(靠保护装置侧)并划开,在完成7LH、8LH相关试验后,10:27维护人员执行9LH(对应接入5721短引线保护Ⅰ及2号主变压器保护A柜)特性试验措施。
实验开展过程中报“2号主变保护A套总告警”,运行人员会同维护人员现地检查发现主变保护A柜“主变高压侧CT断线”指示灯告警,在向值班负责人汇报告警现象后,10:39按下2号主变保护A柜复归按钮,复归“主变高压侧CT断线”告警信号。
2号主变保护A柜A相、B相、C相差动保护动作,2号主变保护B柜无动作信息、2号发电机保护A柜、B柜出口断路器失灵跳闸指示灯亮。
事故发生后于15:13将500kV 2号主变5721断路器由热备用转为冷备用,退出500kV 2号主变5721断路器失灵保护,16:10退出500kV 2号主变保护、2号发电机保护。
3.现场检查情况事故发生后,立即停止了相关工作,维护人员现场检查了2号主变压器、2号发电机未发现异常,随后对2号主变三相取油样进行色谱分析,试验报告数据合格,与最近一次试验数据对比无明显异常。
500kV变电站母差失灵保护原理及回路特点的分析王汉军摘要:变电站是电力供应的重要环节,如果任意一个环节出现失误,都会影响供电的稳定,而500kV的变电站更是重中之重中,500kV的变电站会把电力调整为多个电压等级,通过输电线路向外传输。
但若是线路中出现故障,而线路断路器拒动,无法迅速隔离故障,导致停电范围扩大及影响线路电路输送的稳定,故我们可根据电网继电保护提出的要求,设置母差失灵保护,在断路器失灵时,保证保护装置迅速切除故障,从而让500kV变电站保持稳定的运行。
关键词:500kV变电站母差失灵保护;回路特点;一次接线引言:500kV变电站内有多个电压等级,依据不同电压等级的一次设备,其使用的母差失灵保护形成的二次回路等有很多不同,故对比不同电压母差失灵保护后的原理,可以为优化500kV变电站母压失灵保护的操作提供理论支持。
1.500kV的母差保护失灵1.1原理500kV母线的发生故障后,母线保护判断为区内故障,具体的保护动作是跳开母线上所有的断路器。
因为500kV为三分之二接线方式,母线上某个断路器断开后,电力系统可以正常供电,但其必须保证的前提是,线路上所有的断路器都可以正常使用,并处于运行状态,故为简化回路的操作,让保护动作更加安全、可靠,在500kV母差失灵保护的逻辑中,没有了有压闭锁的条件。
当500kV断路器失灵后,出现故障区域的断路器会被切除,而其他区域可以继续运行。
比如某500kV变电站使用的5012断路器,该断路器保护装置的型号是RCS-921,它进行失灵保护时,会跳5011、5013两个相邻开关的两组线圈。
1.2回路500kV变电站有特殊的接线方式,比如一次接线,它使用的是三分之二的断路器接线,设置在1M、2M的保护上。
母线任意一段的保护都设置了两套装置,用于母线的主保护及断路器的后备保护,要求两套保护为不同的厂家配置及两套保护为完全独立,没有任何联系,即任一套保护故障不影响另一套保护的正常运行。
500kV断路器失灵保护误动作跳闸故障分析摘要:高压电短路保护通常会选择处在220千伏或者220千伏以上的电力系统进行保护,主要是对断电器跳闸进行近距离的基础防护设备。
断电器失灵保护以及电气设备继电保护,两者之间有着密切联系。
在实际的生活中,通过使用失灵保护系统来对高压电路设备安装失灵保护开关和出口等两套装备。
主线路的连接作用与回路电源存在差异,继电保护装置在产生异常时,会做出跳闸指令,在该种情况下,出现故障的工作单位会做出保护指令,与断电系统中的电流信息产生呼应,帮助工作人员判断故障位置,检测问题缘由。
当系统内部出现故障问题后,依靠500千伏的断电器失灵保护系统可以较好稳定断电周围状况,保护电网的正常运转,降低发电器和变压器出现故障的原因,防止元件出现损伤。
基于此,本篇文章对500kV断路器失灵保护误动作跳闸故障进行研究,以供参考。
关键词:500kV断路器;失灵保护误动作;跳闸故障;处理措施引言在超高压电网系统内部,断路器失灵保护系统是为跳闸系统做故障分析,作为就近保护设备,在电网系统中运用广泛。
使得出现故障的部位能够及时解决问题,做出跳闸指令,保护周围装置。
断路器失灵保护系统能够有效阻隔断电器与其他相邻电路之间的联系,将停电范围控制在合理区间内,失灵保护是为了有效保管断电器之间的电流回路,保障所得数据准确可靠。
本篇文章针对500千伏断路器指令保护系统所出问题进行有效分析,按照故障类型做出及时整改,保障断路器失灵保护系统能够发挥其应有效果。
1断路器失灵保护原理失灵保护系统是当电力系统出现问题时,电路中的断路失灵保护系统及时作出跳闸指令,防止电路中依然通过故障电流,此类状况主要是在复合电压闭锁后进行启动,延缓出口跳闸时间,对故障电流及时清除。
失灵保护系统,主要是做出保护动作并对电流进行分辨,依靠电压闭锁元件所组成的跳闸回路装置。
2 500kV线路断路器失灵保护在失灵保护系统中,通过依靠500千伏的线路断路器,以线路逐一或者主二的保护路线,完成保护动作节点和外部节点的连接,为断路器做好保护基础。
– 121 –0 引言近年来,随着电网的快速发展,变电站改、扩建工程越来越多,而这涉及到运行设备的安全运行。
在电缆接入运行装置时,制订的安全措施应全面无遗漏严格执行,本次线路保护误动作正是由于安全措施没有执行到位而引起的。
1 事件简介当时变电站现场正在开展安全自动装置(B套)安装调试工作,事故前500kV永甘乙线合环运行。
由于现场安措不到位,导致500kV永甘乙线主二保护二次电流回路发生两点接地,由于地电位间存在压差,产生零序电流,导致零序反时限保护误动作。
500kV永甘乙线主二保护零序反时限保护误动作,跳开500kV永甘乙线5763、5762断路器。
2 事件经过事发当日,现场52小室正进行变电站安全自动装置(B套)程序升级、改接线、单站调试。
履行完工作许可手续后,工作负责人召集工作班成员进行工作票宣读;随后持工作票,带领工作班成员到工作地点进行安全措施、安全注意事项交待,工作班成员确认清楚后,并在工作票背面签名认可。
当日14时16分,按照二次措施单要求完成打开安稳装置500kV永甘乙线电流A426/1ID-22、B426/1ID-23、C426/1ID-24、N426/1ID-28试验端子连接片及其他所列安全措施,但在划开500kV永甘乙线电流回路N426/1ID-28试验端子连接片时,连片未有效划开,如图1所示。
图1 安稳B屏500kV永甘乙线电流回路安措示意图图2 主二保护屏500kV永甘乙线电压回路接线示意图图3 安稳B屏500kV永甘乙线电压回路接线示意图500kV永甘乙线电压回路为本次工作新接入回路,试验人员认为对侧51小室500kV永甘乙线主二保护屏内电压端子应该尚未接线,现场检查时也未发现电压断开点中N600回路已被接入端子(端子N600/UD-8,如图2所示),故而未断开安稳B屏500kV永甘乙线电压N600/1ID-28端子某变电站500kV线路主二保护误动作事件分析廖奇伟(云南电力技术有限责任公司,云南 昆明 650051)摘 要:500kV线路保护装置是保证电网安全稳定运行的重要系统设备,它的安全性、可靠性对电网的安全有重要的意义。
一起500kVGIS站隔离刀闸误动作导致线路跳闸的事件浅析摘要:随着科技和技术的不断发展,人们对电力的需求不断增加,如果500kVGIS站出现了隔离刀闸误动作,就会在线路合闸的情况下,出现自动拉开的情形,从而出现引线保护动作,导致了线路跳闸事件,通过分析5052、5053保护动作原因,提出了一些预防措施。
关键词:隔离刀闸;误动作;线路跳闸当前500kVGIS站是重要的发电站,也是电网的枢纽,承载了高压输电的重任。
一般情况下500kVGIS站为枢纽变电站,如果发生了事故跳闸,就会影响电网系统的稳定,严重的会导致区域性停电,这样会带来严重的经济损失,引起很大的社会影响,所以必须要保证500kVGIS设备的运行安全和稳定。
1、500kV GIS站的基本设备情况在500kV GIS的变电站内,一般采用的是全封闭组合式的GIS设备,这种设备在具体使用过程中,具有明显的优势,本次讨论的事件,500kVGIS的断路器型号是ELK.SP3-21,额定的开断电流一般是50kA,而隔离刀闸型号是ELK-TX/TV,采用的是二分之三接线方式。
2、隔离刀闸误动作的基本情况2.1在事故前的运行方式500kV系统采用的是二分之三接线方式。
500kVGIS站内的1M、2M是母线,这两条母线是正常运行的,其中500kV乙线,是经由5053和5052断路器进行供电,该线是正常运行的,同串的5051断路器在运行状态。
2.2出现事故情形的基本概述事故发生在500kV乙线停电操作过程中,本次停电先在500kV乙线的对侧,来进行操作,这时的乙线是空载运行。
当值运行人员,应当根据操作票来执行操作:断开5052开关,再断开5053开关。
50521和50522刀闸的电动机电动机电源在合位,这两个电动机是220V的直流动力电源,而50521和50522刀闸如果突然地分闸,导致了线路保护一和保护二动作,5052和5053开关跳闸。
2.3保护动作的基本情况出现了上述故障情况时,应当对现场进行检查,查看保护动作的基本情况。
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。
第41卷2013年6月云 南 电 力 技 术YUNNAN ELECTRIC POWER
Vol.41No.3
Jun.2013
收稿日期:2013-01-28
一起500kV 母线失灵保护误动作分析
邓 涛
(大唐水电开发有限公司,云南 开远 661000)
摘 要:分析了一起500kV 母线失灵保护误动事故,提出了500kV 母线失灵直跳回路防止误动的防范措施,对二次回路㊁保护设备相关参数提出了新的要求㊂关键词:失灵保护 误动干扰
中图分类号:TM73 文献标识码:B 文章编号:1006-7345(2013)03-0089-02
1 主接线方式
某电厂两台300MW 发电机,采用发变组单元接线分别接入500kV 系统㊂500kV 升压站采用3/2接线方式,500kV 出线一回,其主接线图见图1㊂
图1 电厂主接线方式
某电厂#4发电机因发电机检修,断开#4发变组500kV 侧5922断路器和5923断路器,#4发电机与系统解列㊂之后,500kV Ⅱ母-B 套保护动作,5913断路器跳闸,500kV Ⅱ组母线失电,5911㊁5912断路器保持运行㊂
2 保护动作原因分析
1)保护配置:该电厂500kVⅠ㊁Ⅱ组母线保护按照双重化配置,均为国电南自WMZ-41A 母线保护,使用了WMZ-41A 母线保护的两部分功能:一是母差保护功能,二是失灵直跳功能㊂每台断路器配置了一套断路器保护,为RCS -921A 断路器保护,使用了断路器失灵保护㊁死区保护㊁充电保护㊁重合闸等功能㊂500kVⅡ组母线-B 套失灵保护二次接线如图2㊂图2 失灵保护二次接线
由图2可以看出,500kV 母线失灵保护的动作逻辑在断路器保护RCS-921A 中完成,失灵保护动作后,输出一个开关量至母线保护来实现的㊂母线保护中的失灵直跳功能实际上是为失灵保护提供出口回路,与母差保护动作逻辑无关㊂
2)收集到的资料:500kVⅡ组母线-B 套保护失灵动作灯亮,500KV Ⅱ组母线-A 套保护㊁5913和5923断路器保护无动作信号㊂
图3 5913断路器操作箱动作信号
3)检查情况:对母差保护装置和失灵直跳二次回路做了检查,可以看出,本次事故中,500KVⅡ母-B 套失灵保护动作时,500kV 电流㊁电压没有变化,500KVⅡ母-A 套保护装置也没有出口动作信号,5913㊁5923断路器失灵保护并未
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2013年第3期云南电力技术第41卷
发出跳闸命令,但WMZ-41A保护装置和故障录波器的记录却明确表明,母线保护中的失灵功能却收到了出口命令,而只要开入量存在,WMZ-
41A母线保护的失灵直跳功能出口则属必然㊂检查断路器保护㊁母线保护动作逻辑㊁二次回路接线均正常,但是母差保护(WMZ-41A)装置启动失灵光耦动作电压㊁动作功率偏低,抗干扰能力未达到要求,500KVⅡ母-B套失灵保护直流系统受到干扰扰动或瞬时接地误动出口的可能性很大,因此应重点检查直流系统是否受到干扰扰动和瞬时接地㊂
在直流系统接入示波器对直流电源进行监视,直流系统良好,没有发现异常㊂考虑现场运行人员在保护跳闸出口之前对5923㊁5922断路器进行了分闸操作,实际模拟分闸上述两断路器的同时再对直流系统进行监视㊂在模拟分闸5923断路器时,5923断路器空气压力降低后在空压机启动打压时,这时示波器捕捉到控制Ⅱ组直流受到强烈干扰,波形瞬时突变后又恢复正常,而直流控制Ⅱ组直流正是500KV Ⅱ母-B套母线保护所用直流电源㊂在5次模拟空压机启动过程中,第4次启动空压机时,Ⅱ母-B套母线保护失灵动作出口㊂检查5923断路器空压机启动回路时,在该断路器汇控柜内发现空压机交流电源C相端子与直流控制回路正极电源端子中间没有空端子隔离,也没有增加绝缘隔片进行隔离,有轻微放电痕迹㊂将直流电源正极端子与交流电源端子增加空端子隔离后,启动空压机时,示波器监视控制II组直流正常㊂
此次事故主要原因为:5923断路器空压机启动打压瞬间,交流电源串入直流系统,使WMZ-41A母线失灵保护的失灵启动回路受到干扰,而WMZ-41母线装置抗干扰能力未达到设计要求,失灵启动回路简单,造成保护动作出口跳闸㊂
3 暴露问题
1)现场设备二次回路接线不规范,交流端子和直流端子没有明显标志,相互之间没有空端子隔离,导致交流电源瞬时串入直流系统,引起直流扰动㊂
2)母线保护屏失灵启动开入光耦动作电压㊁动作功率低,受到外部干扰或直流接地时极易发生误动㊂
3)在保护定检中,只对保护装置逻辑功能进行校验,对母差保护失灵直跳输入的回路,没有校验动作电压㊁动作功率㊁动作时间㊂
4)失灵启动回路只有单路开入,接点接通就启动出口跳闸,没有其它闭锁条件,不能有效防止保护误动㊂
4 防范措施
1)对500kV升压站内所有接线端子检查,交流端子和直流端子应有明显标志㊂
2)500KV共4套母线保护装置失灵开入回路增加中间继电器进行重动,中间继电器的动作电压应在55%~70%额定直流电源电压范围,启动功率大于5W㊂
3)优化母线保护启动失灵直跳回路,断路器失灵保护动作后输出一个开关量更改为两个开关量至母线保护,两个开关量为与关系,母线保护必须同时收到两个开关量动作信号后,失灵直跳回路才出口跳闸㊂
4)直流绝缘监测装置对瞬时接地和干扰反应不灵敏,应加大直流系统瞬时接地和干扰监测,在500KV故障录波器装置内增加直流插件,对500KV两组直流系统进行录波,便于故障分析㊂5 结束语
随着继电保护专业的发展,微机化的继电保护装置越来越普及,对保护装置的抗干扰性能提出了更高的要求㊂对于3/2接线的变电站,边开关失灵动作通常与母差共用出口,失灵直跳回路应采取适当的措施防止交流串入直流回路引起保护误动㊂在保护定检中除了对保护装置的逻辑功能进行校验外,还应对保护装置的抗干扰性能㊁二次回路接线进行检查,才能保证保护装置能够正确动作,为电网安全可靠发挥积极作用㊂参考文献
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[4]中国南方电网公司继电保护反事故措施汇编[Z].中国南方电网电力调度通信中心,2008,6.
作者简介
邓涛(1976-),男,工程师,大唐水电开发有限公司,主要从事继电保护及其自动化工作㊂邮箱:ddttao@㊂
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