廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司佛山供電局 陳 卓

一起220kV線路送電操作異常的分析

廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司佛山供電局 陳 卓

本文針對一起220kV線路送電過程中發(fā)生的斷路器單相重合閘動作、斷路器三相不一致保護(hù)動作的情況,通過各種保護(hù)原理的分析及模擬現(xiàn)場實(shí)際情況,發(fā)現(xiàn)了日常220kV線路送電操作中導(dǎo)致可能發(fā)生斷路器單相重合閘動作、斷路器三相不一致保護(hù)動作的原因,并提出了合理的預(yù)防措施與解決辦法,提高了斷路器單相重合閘以及斷路器三相不一致保護(hù)動作的準(zhǔn)確性及可靠性,保證了電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行.

送電操作;斷路器;重合閘;三相不一致保護(hù)

引言

本文分析了一起220kV線路送電過程中發(fā)生的斷路器單相重合閘動作以及斷路器本體三相不一致保護(hù)動作的情況,發(fā)現(xiàn)了保護(hù)裝置重合閘動作條件中的開入量以及二次回路設(shè)計(jì)存在的不合理因素,并提出了相應(yīng)的防范措施以及相關(guān)保護(hù)及二次回路設(shè)計(jì)的改進(jìn)措施.

1.事件發(fā)生經(jīng)過

廣東佛山220kV某變電站內(nèi)220kV某線路開始進(jìn)行由檢修狀態(tài)轉(zhuǎn)為運(yùn)行狀態(tài)操作,當(dāng)該線路的線路側(cè)接地刀閘已經(jīng)拉開、開關(guān)兩側(cè)刀閘合上后,準(zhǔn)備進(jìn)行"將220kV某線路開關(guān)的選控開關(guān)CK切換'遠(yuǎn)方'位置"這個(gè)步驟時(shí),現(xiàn)場運(yùn)行人員先在線路測控屏將線路開關(guān)的選控開關(guān)CK切換至"遠(yuǎn)方"后,檢查發(fā)現(xiàn)后臺機(jī)監(jiān)控界面該開關(guān)仍舊存在"控制回路斷線"告警信號,檢查開關(guān)機(jī)構(gòu)箱三相分相選控開關(guān)CK在"就地"位置,于是決定將開關(guān)機(jī)構(gòu)箱三相分相選控開關(guān)CK分別切換至"遠(yuǎn)方"位置.當(dāng)運(yùn)行人員首先將開關(guān)C相選控開關(guān)切換至"遠(yuǎn)方"位置時(shí),C相開關(guān)立即合閘,隨后C相開關(guān)又跳開.異常情況并未造成負(fù)荷損失.

2.保護(hù)動作情況分析

異常發(fā)生前,線路開關(guān)進(jìn)行停電檢修,檢修工作完成后至恢復(fù)送電操作前,開關(guān)三相處于分閘狀態(tài)、開關(guān)機(jī)構(gòu)的三相分相選控開關(guān)CK均在"就地"位置,開關(guān)控制回路處于控制回路斷線狀態(tài),主一保護(hù)裝置、主二保護(hù)裝置因控制回路斷線收不到三相跳閘位置繼電器(TWJ)位置開入信息,保護(hù)設(shè)置在此情況下默認(rèn)開關(guān)三相處于合閘位置.

當(dāng)開關(guān)C相機(jī)構(gòu)箱分相選控開關(guān)CK切換至"遠(yuǎn)方"位置時(shí),開關(guān)C相控制回路導(dǎo)通,此時(shí)C相的實(shí)際斷路器跳位位置開入傳輸至保護(hù)裝置,開關(guān)C相跳閘位置繼電器TWJ 動作,滿足"不對應(yīng)起動重合"動作條件,如圖1邏輯圖所示.

圖1 保護(hù)裝置內(nèi)部重合閘邏輯示意圖

圖2 斷路器本體三相不一致動作原理圖

此時(shí)由于保護(hù)重合閘充電已完成,"不對應(yīng)起動重合"動作出口,合上開關(guān)C相.

合上C相開關(guān)后,C相開關(guān)在合閘位置.而開關(guān)機(jī)構(gòu)本體的三相不一致保護(hù)直接取開關(guān)三相TWJ的接點(diǎn)能正確中A、B相開關(guān)處于分位,如圖2所示,滿足開關(guān)本體三相不一致動作條件.

所以開關(guān)C相在合閘位置2秒后,開關(guān)本體三相不一致保護(hù)動作,斷開開關(guān)C相.

現(xiàn)場將開關(guān)轉(zhuǎn)為冷備用后再次模擬當(dāng)時(shí)情況,開關(guān)動作情況與分析一致,可以判斷,對于該廠站以RCS-931保護(hù)裝置作為主保護(hù)的220kV線路分相開關(guān)機(jī)構(gòu),特定情況下存在不對應(yīng)啟動重合閘保護(hù)動作的可能性.即只要開關(guān)機(jī)構(gòu)箱的分相選控開關(guān)CK切換至"就地"位置,RCS-931主保護(hù)壓板投入狀態(tài)下重合閘將充電,此時(shí)無論開關(guān)在冷備用還是熱備用狀態(tài),當(dāng)任一相分相選控開關(guān)CK切換至"遠(yuǎn)方"位置時(shí),RCS-931保護(hù)裝置不對應(yīng)啟動重合閘將動作,自動合上該相開關(guān),隨后開關(guān)本體三相不一致動作,發(fā)出跳三相開關(guān)命令.

3.事件原因分析

綜上所述,這次異常出現(xiàn)的原因主要有兩個(gè)方面:1)運(yùn)行人員工作不夠細(xì)致.在停電檢修工作結(jié)束后、送電操作前現(xiàn)場運(yùn)行人員沒有認(rèn)真檢查核對設(shè)備的狀態(tài),如果在開關(guān)處于檢修狀態(tài)下將開關(guān)機(jī)構(gòu)的分相選控開關(guān)CK切換至"遠(yuǎn)方"位置,由于開關(guān)檢修時(shí)斷開操作電源,則不會發(fā)生開關(guān)非正常合分的情況.2)保護(hù)設(shè)計(jì)與二次回路存在缺陷.開關(guān)廠家的原始設(shè)計(jì)是當(dāng)開關(guān)機(jī)構(gòu)的分相選控開關(guān)CK切換至"就地"位置時(shí),斷開開關(guān)的遠(yuǎn)方分合閘回路,而線路保護(hù)內(nèi)開關(guān)的位置開入量是通過遠(yuǎn)方分合閘回路輸入.這樣就導(dǎo)致即使在正常情況下,運(yùn)維人員將開關(guān)機(jī)構(gòu)分相選控開關(guān)CK切換至"就地"位置后,RCS-931A保護(hù)裝置無法取得開關(guān)位置的正確開入量,如果運(yùn)維人員不采取其他預(yù)防措施,而直接將開關(guān)機(jī)構(gòu)分相選控開關(guān)CK切換至"遠(yuǎn)方"位置時(shí),開關(guān)還是會出現(xiàn)單相開關(guān)非正常動作的情況,而這種情況顯然也是不合理的.

4.防范措施

1)對于220kV線路分相開關(guān)機(jī)構(gòu),任意一相開關(guān)本體分相選控開關(guān)CK切換至"遠(yuǎn)方"位置操作時(shí),要求開關(guān)在檢修或冷備用狀態(tài),并斷開保護(hù)控制電源(或退出保護(hù)重合閘出口壓板),在分相選控開關(guān)CK全部轉(zhuǎn)置"遠(yuǎn)方"后再恢復(fù)保護(hù)控制電源(或投入保護(hù)重合閘出口壓板).并且在220kV分相開關(guān)機(jī)構(gòu)的選控開關(guān)CK把手位置醒目的標(biāo)示出"嚴(yán)禁在開關(guān)熱備用或運(yùn)行狀態(tài)切換此CK把手"、"切換CK前必須確認(rèn)總控箱中的CK在'就地'位置"的警示語,以提醒運(yùn)行人員、檢修人員注意操作順序.2)在任何開關(guān)轉(zhuǎn)冷備用前,運(yùn)行人員需檢查后臺機(jī)是否還存在異常信號,有異常信號要處理完畢再進(jìn)行送電操作.如果本次操作前,運(yùn)行人員能仔細(xì)檢查并及時(shí)處理異常信號,則不會造成非全相合閘對系統(tǒng)造成的沖擊.同時(shí)還應(yīng)該加強(qiáng)現(xiàn)場運(yùn)維人員技術(shù)技能培訓(xùn),強(qiáng)化對包含開關(guān)選控開關(guān)CK切換位置的二次回路的技術(shù)培訓(xùn)和操作要求,特別明確分相開關(guān)機(jī)構(gòu)多個(gè)選控開關(guān)CK切換時(shí)序要求.3)對保護(hù)裝置的軟件進(jìn)行升級.升級后,出現(xiàn)控制回路斷線信號后保護(hù)裝置應(yīng)該直接閉鎖重合閘.4)對二次回路進(jìn)行改造.目前保護(hù)裝置采用的"斷路器合后"接點(diǎn)的開入方式容易造成斷路器位置不對應(yīng)誤啟動重合閘,宜增加由操作箱對保護(hù)裝置提供"閉鎖重合閘"接入方式,從根本上防止類似事件的發(fā)生.

5.結(jié)語

本次異常雖然沒有造成負(fù)荷損失及其他嚴(yán)重后果,但是由于斷路器的非全相合閘,對電力系統(tǒng)以及設(shè)備造成了一定的沖擊.本文通過這次異常情況的分析,有針對性的提出了斷路器單相重合閘二次回路設(shè)計(jì)方面的改進(jìn)措施以及保護(hù)軟件方面的升級建議,同時(shí)也提出了對于現(xiàn)場運(yùn)行人員操作、工作中的一些改進(jìn)措施,提高了斷路器單相重合閘以及斷路器三相不一致保護(hù)的可靠性,保證了電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行.

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陳卓(1986-),男,工程師,工學(xué)學(xué)士,主要從事電力系統(tǒng)一次設(shè)備、二次設(shè)備運(yùn)行、維護(hù)與研究工作.