220kV变电站失灵保护原理分析及运行注意事项
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220kV线路断路器失灵保护分析及应用作者:蒋哲来源:《华中电力》2013年第10期摘要: 220kV线路断路器失灵启动回路的常用的组成方式可分为三种。
本文简述该三种方式,并依据广东省电力系统继电保护反事故措施,分析不同方式的220kV线路断路器失灵保护启动回路,通过分享日常工作中的经验,讲述在不同的启动方式下,对应的回路定期校验及验收的安全措施与方法。
关键词:220kV线路断路器失灵保护,失灵启动回路,验收,校验当线路、变压器、母线或其他设备发生短路,保护装置动作并发出跳闸命令,但故障设备的断路器拒绝动作跳闸,称之为断路器失灵。
此时,通过故障线路或故障元件的保护来使相邻的断路器跳闸称之为失灵保护。
断路器失灵保护能防止系统的稳定被破坏,提高了供电可靠性,在一定程度上减少了停电的范围,保护设备的安全,并且缩短了切除故障的时间,是断路器的近后备保护。
失灵保护的二次回路很复杂,而且与该元件连接在相同母线上的所有设备的二次回路都有所关联,如果发生失灵保护误动或拒动,则会严重影响电力系统,并且该保护投入运行后,就很难再有机会将所有设备停电来进行失灵保护装置的校验与整租试验。
因此本文对220kV线路失灵保护启动回路进行分析,通过分享日常的工作经验,论述在不同的失灵启动方式下,对应的验收及定期校验的安全措施与方法。
1 失灵启动回路1.1 220kV线路在双母线接线方式下失灵启动方式:1.1.1 变电站内配置单套失灵保护时,失灵电流的判据在各线路间隔断路器保护内实现,失灵启动回路接线方式如方式①和方式②。
方式①如图1:早期的220kV失灵保护在没有各间隔刀闸位置开入的情况下,失灵启动方式如图1,线路断路器保护装置(如图所示的RCS-923A)中的失灵电流判别元件动作接点(SLA或SLB或SLC接点)与对应相别的分相保护动作接点(TJA或TJB或TJC接点)串联后,或失灵电流判别元件动作接点(SL接点)与断路器操作箱中的三相跳闸接点(TJR接点或TJQ接点)串联后,再与操作箱中用于判别该线路运行于哪条母线的重动电压切换继电器的接点(1YQJ或2YQJ接点)串联后,开入至失灵保护。
浅谈主变220kV侧开关失灵跳主变三侧开关摘要本文主要分析了在发生母线故障时,保护动作跳主变220kV开关且开关失灵时,跳主变三侧开关的必要性。
以及利用220kV母线保护动作启动220kV 主变非电量保护,实现跳主变三侧开关,同时满足反措的要求。
关键词主变220kV侧开关;故障;非电量保护;跳主变三侧0 引言国家电网十八项反措第4.8.3点要求:220kV及以上电压等级变压器的断路器失灵时,除应跳开失灵断路器相邻的全部断路器外,还应跳开本变压器连接其他电源侧的断路器。
应此反措的做法:母线保护引出一对失灵保护跳闸接点至主变非电量保护,由主变非电量保护动作出口跳主变三侧开关,实行快速切除故障。
1 主变220kV开关失灵跳主变三侧开关的必要性近年来,福建省的电网网架日益完善,特别是500kV的大环网实现了主网架从220kV电网向500kV超高压等级电网的飞跃,同时110kV系统与220kV系统联系紧密,接入的电源日益增多,短路电流水平也不断增加。
下面说明主变220kV开关失灵跳主变三侧开关的必要性:对于某220kV变电站,其一次接线简图如图1所示,正常运行方式为#1主变、273接Ⅰ母;#2主变、274接Ⅱ母运行。
在母线发生故障时,如图1所示中的故障点F1,Ⅰ母差保护动作且27A开关失灵时,274线路通过220kVⅡ母、#2主变、110kV母联开关、#1主变27A 形成的通道,同时110kV系统也将倒送,向220kVⅠ母线的故障点注入短路电流。
此时虽可依靠#1主变后备保护动作隔离故障点,但是由于其保护带有延时(如主变高后备保护:过流Ⅰ段保护4.1S 跳三侧;过流Ⅱ段第一时限为3.8S跳110侧开关,第二时限为4.1S跳三侧。
)故可能会产生不良后果:1)#1主变延时承受110kV系统倒送的较大短路电流而损坏;2)#2主变的后备保护达到定值,切除#2主变三侧开关,扩大事故。
因此在主变220kV侧开关失灵时,尤其是500kV变电站直供的220kV变电站,由于电气距离较近,发生故障时主变220kV开关拒动时,短路电流将增大,对主变的损坏程度将显著增加。
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。
附件:220kV变压器断路器失灵保护技术原则断路器失灵保护是确保电网安全运行十分重要的后备措施,国调《“防止电力生产重大事故的二十五项重点要求”继电保护实施细则》明确提出:220kV断路器失灵保护按一套配置并必须投入运行,但须解决220kV变压器断路器失灵保护因保护灵敏度不足而不能投运的问题。
同时为防止发电机非全相运行造成对发电机组的危害,必须具有发变组220kV断路器非全相时重跳本断路器,及相应的起动失灵功能。
为满足上述要求,规范浙江电网220kV变压器断路器失灵保护的配置,使其安全可靠地投入运行,特制定本技术原则。
一、动作原理(一)变压器、发电机保护起动失灵回路1.原理示意图图1:保护动作起动失灵判别逻辑保护2动作接点图2:失灵起动与母差保护的接口回路2.原理说明1)变压器220kV断路器失灵起动判别采用“相电流Iφ或零序I0或负序电流I2”元件动作,配合“保护动作”和“断路器合闸位置”三个条件组成的与逻辑,经第一时限去起动断路器失灵保护并发出“断路器失灵保护起动”的信号;经第二时限去解除断路器失灵保护的复合电压闭锁并发出告警信号。
2)图1中的“保护动作接点”为变压器(或发电机)能快速返回的电气量保护出口继电器接点(非全相及瓦斯等非电量保护不起动此出口继电器)。
3)图1中的“断路器辅接点”指断路器本体辅助接点。
该接点当断路器三相机械联动时为断路器本体的辅助常开接点;当断路器分相操作时为断路器本体的三相辅助常开接点并联;不得使用位置继电器或其它重动继电器的接点。
断路器辅接点在发变组接线的失灵起动回路中必须接入,在其他情况下可不接。
4)断路器失灵保护的电流元件动作与返回时间均不应大于20ms。
5)T1、T2应整定为≤20ms,一般T1整定为0ms。
6)起动失灵的电气量保护需输出两副接点,一副用于起动判别逻辑;另一副接点串接于起动判别至母差的断路器失灵跳闸的接口回路,见图2,以提高保护的安全性。
(二)发变组非全相保护及起动失灵回路1.原理示意图图3:非全相保护及失灵判别逻辑图4:非全相失灵起动与母差保护的接口回路2.原理说明1)该回路仅适用于发电厂的主变压器220kV断路器。
220kV变电站失灵保护改造运维验收及投退浅析摘要:220kV变电站断路器失灵保护对于将故障拒动设备隔离出电力系统、保障电网安全运行有着至关重要的作用。
根据某市某220kV变电站的实际情况,对其断路器失灵保护提出了具体的改造方案。
本文对断路器失灵保护原理、动作失败的原因进行了合理的分析,从工程设计等方面出发,提出具体的改造意见。
关键词:常规变电站;失灵保护;改造意见1前言断路器失灵保护: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,切除同一厂站内其他有关的断路器,使停电范围限制在最小,从而保证整个电网的稳定运行,避免造成发电机、变压器等故障元件的严重烧损和电网的崩溃瓦解事故。
断路器失灵保护作为电网和主设备重要的近后备保护,是继电保护中很重要的保护,直接影响到电力系统的稳定运行。
因此,断路器失灵保护非常重要,如何提升断路器失灵保护,已成为目前电网工作的一项重要内容[1]。
2断路器失灵保护基本原理2.1失灵保护形式失灵保护作为重要的后备保护,对于220kV及其以上电压的电网,均需按照《继电保护和安全自动装置技术规程》(GB14285-2006)要求,为电网配置失灵保护装置。
在当前运行的变电站中,对于其出口的回路设置中,主要存在两种基本形式:具备单独的跳闸出口回路;与母线的差动保护结合,共用一套跳闸出口回路。
根据一次接线方式的不同,把失灵保护的类别分为三类:母线接线方式失灵保护;2/3接线方式失灵保护;变压器类接线方式失灵保护[2]。
2.2失灵保护启动条件失灵保护启动的两个条件是线路或设备保护出口继电器动作未返回,及断路器未断开的判别元件动作后不返回。
失灵保护的判别元件一般应为相电流元件,即保护动作做完,但仍存在故障电流,说明断路器拒动,应启动断路器失灵保护。
2.3失灵保护动作顺序对于单、双线母线失灵保护,需根据系统保护配置具体情况,可以较短时限动作于断开与拒动断路器相关的母联及分段断路器,再经一时限动作于断开与拒动断路器连接在同一母线上的所有有源支路断路器;也可仅经过一时限动作于断开与拒动断路器连接在同一母线上的所有有源支路断路器。
220kV 线路断路器失灵保护摘要:根据断路器失灵保护的基本原理,通过对线路失灵保护启动回路和启动逻辑的分析,结合相关规程和设计原则,提出断路器失灵保护在实际应用中的几点注意事项,并对其进行论述。
关键词:失灵保护;基本原理;复合电压闭锁;设计原则0 引言随着电网建设的快速发展,电网复杂程度也随之愈来愈高,其安全性自然变得愈发重要,断路器拒动将严重影响电力系统的安全稳定运行,造成事故范围的进一步扩大。
按照要求,对于220kV 及以上电力系统,必须采用断路器失灵保护作为近后备保护。
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同一厂站内其他有关的断路器,使停电范围限制在最小,从而保证整个电网的稳定运行,避免造成发电机、变压器等故障元件的严重烧损和电网的崩溃瓦解事故。
1断路器失灵保护基本原理失灵保护由电压闭锁元件、保护动作与电流判别构成的启动回路、时间元件及跳闸出口回路组成。
如图1所示2断路器失灵保护或失灵启动保护的配置《规程》规定:在220 kV 及以上电压等级的和110 kV 电网中个别重要设备的断路器应配置装设一套断路器失灵保护。
双母线和单母线应在母线系统中装设断路器失灵保护,其电压闭锁元件和跳闸出口回路可以与母差保护的电压闭锁元件和跳闸出口回路共用,但电压闭锁元件的灵敏度应按失灵保护的要求整定。
母线系统上各个支路单元也应配置断路器失灵启动保护,失灵启动保护以第一时限动作解除系统失灵保护的复合电压闭锁,第二时限动作去启动系统失灵保护;系统失灵保护以较短时限动作于母联断路器,再经一时限动作于与失灵断路器联结在同一母线上的所有断路器。
3/2接线的或角接线的各个断路器应单独配置失灵保护,失灵保护应瞬时动作再次作用本断路器跳闸后,再经一时限动作于其它相邻断路器跳闸,可不再设电压闭锁元件。
220kV母差及失灵保护技改过程中若干问题的分析发布时间:2022-03-17T05:28:31.049Z 来源:《中国电业》2021年23期作者:何开宇[导读] 作为在电力系统中最主要的组成部件,母线如果发生了故障何开宇广东电网有限责任公司茂名供电局广东省茂名市 525000摘要:作为在电力系统中最主要的组成部件,母线如果发生了故障,很大可能性会发生破坏系统性的状况。
想要防止母线差动保护故障拒动得以减少,这样就会使系统的稳定性遭到破坏,以致于故障的范围逐渐扩大,造成的损失呈上升趋势等现象,同时,我们必须在维修母线差动保护时,要做到其能够防止保护失效,对于220kv以及在这以上的母线就需要运用双重化的保护措施。
另外,想要使电力系统能够处于正常运转,供电必须达到稳定性状态,与相关的规定和要求保持一致性,对网站实施220kV母差双重化和预防失灵的手段做出相应的调整。
因此,本文就是针对的是220kV母差及失灵保护技改过程中所发生的状况做出探究,仅供参考。
关键词:220kV母差;失灵保护;技改过程;若干问题引言作为变电站和电厂电能分配和汇总的重要元件,母线是否能够安全可靠的运行,这对整个电网是否可以正常供电以及供电的电能质量都会有直接的关系。
如果母线突然出现了障碍,母差保护能够根据各个元件或各侧的电流互感器来对故障进行判别,随后就可以直接启动保护动作原件,然后绕开在母线上的每一个断路器,这样就能够在很大程度上去缩小停电的范围,并且同时也减少了由于停电造成的损坏。
1.220kV变电站母差保护双重技改的原则1.1 220kV变电站母差保护双重技改的可靠性在开展220kV变电站母差保护双重技改时,改造后的母差保护在保护装置允许的保护范围内,对于母线故障需进行立即切除,不能拒绝动作;在所有不该发生动作的状况下,改造后的母差保护绝不能发生误动作。
母差保护的可靠性包括保护不误动与保护不拒动两部分。
因为这两部分采用的措施往往是相互矛盾的,所以在改造时要着重关注这两部分。
220kV线路断路器失灵保护存在的问题分析摘要:通过对新建电厂各个设计方案的分析,阐述了断路器失灵保护启动回路的设计过程。
进而对其逻辑启动方式的进行了进一步的探讨,包括各种失灵启动方案的更改和失灵保护联调功能的完善。
提出了较合理的失灵启动方案和措施。
关键字:220kV断路器,失灵保护,联跳回路。
1断路器失灵保护概念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同一厂站内其他有关的断路器,使其停电范围限制在最小,从而保证整个电网的稳定运行,避免造成相关故障元件的严重烧损和电网的崩溃瓦解事故。
2220kV断路器失灵保护启动回路设计方案及特点2.1方案一,线路断路器失灵保护启动原理接线如图1所示,WXH-803和RCS-902分别为线路第1套保护和第2套保护,TJa1,TJb1,TJc1为线路保护跳闸接点,SLDJ-1为线路断路器保护WDLK-863失灵动作接点。
第一套保护WXH-803跳闸启动失灵接点引入断路器保护WDLK-863后需要失灵保护动作后的接点才开出到第一套母线保护;第二套保护RCS-902跳闸启动失灵接点又是直接三相并联开出到第二套母线保护;两套保护失灵启动接点开出方式不一致。
2.2方案二,线路断路器失灵保护原理接线如图2所示,WXH-803和RCS-902分别为线路第1套保护和第2套保护,TJa1,TJb1,TJc1,TJa2,TJb2,TJc2为线路保护跳闸接点。
第一套光纤差动线路保护WXH-803跳闸启动失灵接点三相分别开出到第一套、第二套母线保护;第二套光纤距离保护RCS-902跳闸启动失灵接点三相并联分别开出到第一套、第二套母线保护;失灵保护由WXH-803 、RCS-902保护装置跳闸接点直接启动失灵,无电流判据。
2.3方案三,线路断路器失灵保护原理接线如图3所示,WXH-803和RCS-902分别为线路第1套保护和第2套保护,TJa1,TJb1,TJc1,TJa2,TJb2,TJc2为线路保护跳闸接点,SLDJ-1,SLDJ-2为线路断路器保护WDLK-863失灵动作接点。
断路器失灵保护和母线保护的运行情况及安全举措分析摘要:目前电力行业的不断发展,人们生活水平的提高,然而人们对断路器失灵保护和母线保护的了解也越来越多。
因此,母线断路器作为220kV变电站的重要组成部分,其保护效果直接影响着输配电效益。
受直流接地、线路闪络等影响,母线断路器非常容易出现失灵保护误动,造成大面积停电,在很大程度上影响了居民用电质量。
如何从影响母线断路器失灵保护误动的因素出发,对症下药,形成系统化、科学化防控体系,已经成为新时期220kV变电站管理的重中之重。
关键词:断路器;失灵保护;母线保护;运行;安全举措引言失灵动作保护与母线差动保护非常相似,所以通常也被称之为母线的后备保护。
断路器失灵保护借助故障设备的保护动作信息同未进行任何动作的断路器电流信息进行对接,从而在极短时间范围内对断路器失灵作出精准判别,可在极短的时间范围内将故障设备与厂内其它相关的断路器切断,尽可能缩减停电范围,确保电网处于稳定、安全的运行状态,将故障影响降到最低限度,避免产生整个电网系统停止运行的现象。
1断路器失灵保护的基本工作原理断路器失灵保护主要是指当电气设备产生故障时,继电保护动作发出但断路器未执行,通过故障设备保护动作信息与断路器电流信息共同组成对断路器失灵的精准判定,可在极短时间范围内将故障设备与其它支路连接断路器隔离,缩小影响范围,提高电网运行安全稳定性。
断路器拒绝执行动作是电网产生故障、断路器失灵两种故障同时产生的一种双重故障,可结合实际情况降低其保护需求,但必须要能够实现将故障切除的目的。
现代化环境之下,断路器失灵保护实质上是一种后备保护方式,在多个领域均得到了广泛应用。
失灵保护是由多个部分共同构成,如电压闭锁元件、保护动作与电流信息共同组成的启动回路等。
其中启动回路是核心模块,其与失灵保护功能能否发挥相应的效用存在直接关联,必须要确保其安全可靠性,必须要进行双重判别,避免单一条件判定导致断路器产生失灵,或由于保护触点出现异常状况、延误等误动作而发生意外状况。
220kV变电站中220kV失灵保护及回路剖析电网发生故障是断路器拒绝动作,即断路器失灵,将导致事故扩大,甚至是系统稳定性遭到破坏。
因此当断路器绝动时,导致切除故障时间过长,严重影响电网稳定水平,对此,应装设断路器失灵保护,用较短的时限动作于连接在同一母线(电气连接)上的其他相关的断路器来切除故障,使停电范围限制在最小。
本文就对失灵保护及启动回路进行分析。
1 失灵保护的原理220kV变电站失灵保护主要包括220kV线路开关失灵保护、主变220kV侧开关失灵保护、220kV母联开关失灵保护、220kV 母差保护的失灵出口回路。
这些保护的装置种类有很多种,但其动作原理和保护回路确是大同小异。
(1)线路(或主变220kV侧)开关的失灵保护由线路保护(对于主变220kV侧开关失灵保护则由主变电气量保护或220kV 母线差动保护)跳闸出口启动,经失灵保护相应的电流继电器判别(电流是否大于失灵启动电流定值),若相应电流继电器同时动作,则判断为开关动作失灵,失灵保护随即动作,用于启动母线差动保护的失灵出口(或直接出口跳主变其他侧开关)。
以PSL631线路保护为例,一般线路开关的失灵启动逻辑如图1所示。
为了增加启动失灵的可靠性,失灵保护装置还会采用一些其他措施。
如PSL631就加入了零序启动元件和突变量启动元件作为失灵启动的条件之一。
(2)线路(或主变)失灵启动母差失灵出口回路,母差失灵出口回路会根据相应开关母线刀闸所在位置自动判别开关所在母线,再经相应母线的复合电压闭锁,第一延时跳母联开关,第二延时跳相应母线上所有设备。
只是对于主变220kV侧开关,失灵启动开入的同时,往往会开放母差保护的复合电压闭锁。
其逻辑(以BP2B母差保护为例)如图2所示:2 案例分析(1)线路开关失灵如图3所示,①线路A故障跳闸,乙站侧线路保护动作,跳开线路A乙站侧开关;甲站侧线路保护动作跳线路A甲站侧开关,若该开关失灵拒动,以BP-2B母差保护为例(下同),母差将判断为区外故障,不会动作,但线路A开关失灵保护会启动母差的失灵出口逻辑,此时母差保护通过开关母线刀闸所在位置自动判别开关在Ⅱ母线运行,同时线路A所在Ⅱ母线复合电压闭锁开放,于是Ⅱ母失灵出口启动,第一延时跳开Ⅰ、Ⅱ段母联开关,第二延时跳开Ⅱ母线上其他设备,切除故障。
220kV变电站母差保护改造问题分析及处理措施摘要:现代化技术水平的不断提高,人们的生活中充满了各种各样的智能化用电设备,因此对电力的需求也越来越大,在此背景之下,电网的输电压力也在不断增加。
220KV变电站作为电网中重要的组成部分,其中母差保护的改造是确保输电工作顺利进行的基础。
本文主要介绍了220KV变电站母差保护改造中存在的问题以及对应的解决措施,并通过对实际案例的分析,更加清晰地讲述母差保护改造问题的处理措施。
关键词:220KV变电站;母线保护;改造措施220KV变电站母差保护涉及的范围比较广,而且对输电过程的安全性和可靠性影响比较大,是工作人员非常关注的问题之一。
在母差保护改造的工程中,回路十分复杂,而且不可预见性极大,风险系数也非常高,在操作过程中难免会遇到各种问题,因此工作人员务必要充分了解改造过程中可能遇到的问题,根据实际情况采取相应的措施,确保改造工作的顺利完成。
1.220KV变电站母差保护改造中存在的问题工作人员通过对母差保护改造工作的研究发现,在改造过程中比较容易出现的问题有以下几点:(1)母差保护改造的基本要求是每套母差保护都能自行工作,例如失灵启动回路、开关CT回路等,都需要独立进行操作,但是此时会导致回路过于复杂。
(2)母差保护要求各个接入间隔的CT极性端务必要保持一致,通常情况下母联只有一边有CT,装置就会认为母联CT的极性和母上的相同。
(3)工作人员在选择母差保护所用CT绕组时,难度比较大,会容易出现布置到死区的情况,导致母线保护效果不佳。
(4)如果母联开关和母联电流互感器之间出现了故障问题,单凭断路器侧母线的保护是不能有效地将该故障断开,而且其中受到母线保护的小差元件没有任何变化,此时受到母线保护的小差元件没有任何动作,就被称为死去故障。
工作人员根据研究发现,母联开关的位置在微机母线及失灵保护装置中非常重要。
2.220KV变电站母差保护改造问题的解决措施2.1双重化配置的直流电源改造在母差保护改造过程中,工作人员对线路采用了双重化配置改造,为了使母差失灵的启动回路更加简单,每套母差与间隔失灵启动回路之间都需要使用一一对应的方式,就是每隔一段时间,第一套保护的失灵回路就会对第一套母差进行保护;然后再过一段时间,第二套失灵回路的启动就会保护第二套母差,这样的方式可以最大限度地简化回路,从而减少压板的数目,最大限度地减少由于人为原因而造成的失误问题。
浅谈220KV变电站失灵保护应用摘要:失灵保护作为220KV变电站保护的重要组成部分,特别是在开关拒动的情况下,对于220KV系统及时消除故障,保障主变安全起着至关重要的作用。
关键词:失灵保护;拒动;启动;死区故障断路器由于机械或者操作回路故障等原因拒绝跳闸时,故障断路器的保护通过失灵启动元件跳闸与之相关的相邻断路器,从而切除故障点的保护称为断路器失灵保护。
现在的变电站一般采用光纤通道,具有远程跳闸的能力。
1失灵保护的原理目前,220kV变电所失灵保护主要包括220kV线路开关失灵保护、主变220kV侧开关失灵保护、220kV母联开关失灵保护、220kV母差保护失灵出口回路。
保护装置种类型号非常繁杂,它们的动作原理和保护回路基本大同小异。
1.1 220kV线路开关失灵保护主要由跳闸出口启动回路,经电流判别是否大于失灵启动的整定值(经相应的电流继电器或者保护装置判别),若电流继电器达到动作值,保护装置即判断为开关保护动作失灵,失灵保护动作出口,启动相应母线的母差保护并跳闸出口。
有时,为了保证失灵保护的可靠性,会在启动回路中串入零序或者图变量启动元件。
1.2 220kV线路或220kV主变开关失灵保护启动母差出口回路,母差失灵出口回路会串入所在开关母线闸刀的辅助接点判断线路是正母运行还是副母运行并选择要启动的小差回路,并经所在母线的复压闭锁,第一时限跳开220kV母联开关,第二时限跳开所在母线的所有开关。
主变开关失灵与线路开关失灵区别在于主变开关失灵启动开入的同时会开放母差保护的复压闭锁,以保证保护的可靠出口。
1.3 220kV主变开关失灵保护由主变的非电量保护或220kV母差保护动作启动(同样经相应的电流继电器或者保护装置判别),若电流继电器达到动作值,第一时限跳开本开关,以避免保护校验时保护启动而开关依然在合位导致相邻开关的误跳,第二时限启动失灵回路,这时又可分为两种情况:①若是主变非电量保护启动,则失灵保护将启动母差失灵出口回路,跳开相应母线所有开关。
关于220kV主变压器高压侧断路器启动失灵保护的探讨摘要:随着电网的日趋复杂,电网的安全性变得越来越重要,失灵保护是电网的重要保护,在220 kV 及以上电压等级电网中,按照近后备的保护配置原则,根据GB14285-93《继电保护和安全自动装置技术规程》的要求,现在保护装置、继电器等制造技术的发展,其固有安全性已有了很大提高,就更应该考虑让变压器保护起动失灵保护。
结合多年的工作实践经验,本文重点对220 kV 主变压器高压侧断路器启动失灵保护回路、失灵保护跳主变断路器回路、电流元件相关外敷CT 位置选择及主变代路时存在的问题进行了详细论述。
关键词:220KV;主变压器;侧断路器;失灵保护;设计前言:根据《母线及失灵保护改进要点》的要求,“断路器失灵保护起动回路应由能瞬时复归的保护出口继电器触点,再加上能快速返回的相电流判别元件。
不允许用手动跳闸继电器和断路器位置继电器来代替上述元件”,“对于变压器保护起动断路器失灵问题,可根据各地区实际情况,采用:不起动失灵;起动失灵但其中瓦斯保护出口单独分出来不起动失灵等不同处理办法。
变压器保护起动失灵回路也必须设有相电流判别元件”。
过去由于主变保护中电气量保护与非电量保护出口未分开,基于主变非电量保护动作触点在断路器业已跳开的情况下不能及时返回,故主变一般是不启动失灵保护的。
目前,主变220 kV 侧断路器、220 kV 旁路断路器多为分相断路器,具有单相失灵的可能性。
另一方面微机型变压器保护其差动、后备保护出口业已同非电量保护出口分开,这为主变启动失灵保护创造了条件。
一、主变压器启动失灵保护的措施目前,主变压器保护按双重化微机型保护配置。
一般第一套保护柜含主变保护I+高压侧操作箱;第二套保护柜含主变保护II+中低压侧操作箱;第三套保护柜含非电量、非全相及失灵启动装置。
要求220 kV 侧快速返回的电气量保护可以启动失灵保护,非电量保护不启动失灵保护,非电量保护与电气量保护出口分开;启动失灵保护采用保护动作+电流判别+断路器合闸位置串联的方式,或其它方式如后文3.1 方式,保证断路器在确有失灵情况发生时启动失灵保护;保护启动后首先发解除电压闭锁信号,以此解决变压器低压侧故障高压侧断路器失灵时,220 kV 侧母线电压低不下来的问题,然后经延时跳闸;失灵保护电流判别元件取高压侧外敷CT 的相电流或零序/负序电流;旁路代路运行时,将旁路CT 接入变压器保护中,利用旁路断路器位置及旁路断路器失灵判别装置启动失灵。
220kV变电站失灵保护原理分析及运行注意事项
摘要本文简要分析了220kV变电站出线开关失灵保护、主变高压侧开关失灵保护的原理、动作过程以及在倒闸操作中的注意事项
关键词220kV变电站失灵保护原理分析动作过程注意事项
引言
断路器失灵保护是断路器的近后备保护,当系统发生故障时,故障电气设备的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,能够以较短的时限有选择地将失灵拒动的断路器所连接母线上的其余运行中的断路器断开,以减小设备损坏,缩小停电范围,提高系统的安全稳定性。
220kV变电站出线保护配置为(PSL603G+ RCS-931A和PSL603G+ WXH-803A)光纤差动保护,失灵保护为PSL631A;主变保护、失灵保护配置为PST1200。
下文对失灵保护的原理、动作过程、注意事项一一分析。
一、220kV出线开关失灵保护
220kV出线开关失灵保护由保护动作与电流判别构成的启动回路、去启动母差,母差保护经复合电压闭锁,时间延时去跳闸出口。
1、以PSL603G+ RCS-931A+PSL631A为例,失灵保护原理图(如图一)
2、PSL603G+ RCS-931A+PSL631A保护动作过程
当220kV线路发生故障时,线路保护动作起动跳闸继电器,则保护装置中的TJA、TJB、TJC或操作箱中的TJR、TJQ的接点闭合,一路至操作回路出口跳闸,另一路至PSL-631装置中起动失灵保护回路。
如果该开关跳开,则保护返回,TJA、TJB、TJC或TJR、TJQ接点均返回,PSL-631中的电流元件接点LJA、LJA、LJC、LJ3也返回,失灵保护不动作。
如果该开关拒动,则TJA、TJB、TJC或TJR、TJQ接点不返回,PSL-631中的电流接点仍闭合,故障仍未切除则失灵起动继电器QSLJ动作,其接点闭合通过BP-2B保护中该开关失灵启动压板开入至BP-2B保護,母差通过母差装置里的闸刀开入接点来判断故障元件运行于Ⅰ母还是Ⅱ母,经复压闭锁,经时间继电器SJ延时接点闭合,0.3s跳开母联开关,0.6s跳开拒动开关所在母线上的所有开关。
3、出线开关失灵保护倒闸操作注意事项
a、当220kV双套线路保护中的一套停役时,另一套正常运行时。
不但要退出需校验保护的出口跳闸压板,还要退出该保护的A、B、C三相失灵启动压板。
防止保护校验时,引起失灵保护动作。
b、当失灵保护装置停役时,不但要退出两套线路保护的A、B、C三相失灵启动压板,还需退出失灵装置的启动失灵出口压板(15LP13)和母差保护装置上的该条出线的失灵启动压板。
二、主变高压侧开关的失灵保护
1、主变高压侧开关失灵保护原理框图(以PST1200为例)
2、动作过程
当主变发生故障时,主变保护动作启动跳闸继电器,跳闸继电器接点闭合,一路至操作箱出口跳闸,另一路去起动失灵保护。
如果开关跳开,则保护返回,跳闸接点返回,电流闭锁接点返回,失灵保护不动作。
如果开关拒动,跳闸接点不返回,电流接点闭合,两个条件同时满足后,经过延时和电流判别接点去解除高压侧失灵复压闭锁;同时经过延时和主变保护动作的一副接点以及电流判别接点去启动母差失灵保护。
通过母差装置里的闸刀切换接点来判断故障元件在正母还是副母,时间继电器SJ延时接点闭合,0.3s跳开母联开关,0.6s跳开拒动开关所在母线上的所有开关。
3、主变高压侧开关失灵保护倒闸操作注意事项
主变高压开关失灵保护相比于线路开关失灵保护多出“解除复压闭锁”的逻辑,运行人员在进行实际的操作过程中,要对“解除复压闭锁”压板尤为注意,因为在同电压的母差保护屏上也有相对应的一块“主变解除复压闭锁”压板,即在操作主变屏上“解除复压闭锁”压板时也应相应操作母差保护屏上的主变解除复压闭锁”压板。
三、出线开关失灵保护与主变高压侧开关失灵保护的不同点
1、复合电压闭锁
220kV线路开关失灵保护动作需经复合电压闭锁,即母线复合电电压动作和母线失灵出口两个条件同时满足才能经母差出口跳开关;而主变220kV侧开关失灵保护动作后0.5秒解除母差中复压闭锁接点,0.8秒后启动失灵。
主变失灵解
除复合电压的原因是由于当主变低压侧或中压侧发生短路故障时,220kV母线电压可能达不到复合电压的动作值,如果此时不去解除220kV母差保护的复合电压闭锁,失灵启动后,母差保护有可能拒动,故障无法切除。
2、失灵启动延时
220kV线路失灵保护动作后,不经延时去启动母差装置,即QSLJ继电器不带延时;而主变220kV侧开关失灵保护动作后经延时0.8秒才启动母差装置,即QSLJ1接点经0.8秒延时闭合,因此,主变220kV侧开关失灵保护更加可靠,不会因故障切除后因电流接点返回慢而造成失灵保护误动。
3、失灵保护死区
220kV线路失灵保护不存在死区问题;而主变220kV侧开关失灵保护则可能有死区。
因为变电站主变失灵保护电流采用主变套管CT电流,而主变采用的双微机保护,第一套保护电流均采开关侧的独立CT电流,如果开关侧的独立CT 与主变套管CT间发生故障时,主变第一套保护动作出口而高压侧开关拒动(失灵)时将造成失灵保护的拒动,因此建议主变失灵保护电流也采用开关侧的独立CT电流,以避免主变220kV侧开关失灵保护的死区问题。
四、结束语
随着电力系统网架结构联系越来越紧密,继电保护拒动相对其误动对电力系统的危害更大。
失灵保护作为断路器的后备保护,能有效避免事故的扩大,其瞬时跟跳功能,以及有选择的将失灵拒动的断路器所连接母线上的其余运行中的断路器断开的功能,有利于电网的安全、稳定、可靠的运行。
作为运行人员要对失灵保护的原理要有充分的认识和理解。
以上是本人的一点粗浅看法,希望能与运行的同行一起交流、探讨。
如有不当之处,请批评指正,谢谢!
参考文献
1、BP-2B微机母线保护装置技术说明书
2、220kV变电站现场运行规程
3、PSL631A保护装置技术说明书
4、PST1200保护装置技术说明书
5、220kV变电站竣工图
周慧(1983- ),男,本科,硕士学位,高级工程师,主要从事变电运行。