摘要:大部分220KV及以上斷路器采用分相斷路器,由于各種原因在運行中可能出現(xiàn)斷路器非全相運行情況。非全相時產生負序分量和零序分量,影響發(fā)電機、變壓器、繼電保護安全運行。然而斷路器三相不一致保護配置方案不同會對保護動作正確性造成影響。本文對龔嘴水電站發(fā)生的一起斷路器發(fā)生非全相運行時,三相不一致保護拒動原因分析。暴露出所配置三相不一致保護存在保護死區(qū),針對此問題提出增設開關本體三相不一致保護必要性及其運行管理建議。
關鍵詞:斷路器;保護拒動;保護措施
中圖分類號:TM561
一、事故概況
1.故障前運行方式
龔嘴開關站開環(huán)運行,1B帶龔山線獨立運行,2B帶龔松一線、龔九二線、龔永二線運行,DL221、DL223開關熱備用,1F、2F在運行,3F、4F停機備用。
2.事故過程
2018年05月22日,龔九二線發(fā)生B相接地故障,龔九二線7EPSL601、7ERCS902保護裝置縱聯(lián)距離I段保護動作,7EPSL601保護PT斷線,7ERCS902裝置閉鎖,DL225、DL226重合閘裝置異常,DL225 B相分、DL226B相分,重合閘未動作,DL225、DL226開關非全相運行,斷路器三相不一致保護未動作。
二、事故原因分析
1.重合閘拒動原因分析
龔嘴DL225、DL226斷路器之間設置有先后重合功能,先合開關自選,若先后重合功能啟用時,先合斷路器以短時限合閘,后合斷路器以長時限合閘;若先合斷路器重合閘“停用”,后合斷路器重合閘時間自動縮短為短時限;若先合斷路器重合失敗,后合斷路器則閉鎖重合閘;若斷路器先后重合功能取消,兩斷路器均以短時限合閘?,F(xiàn)場選用DL225斷路器先重合,DL225斷路器的“投先重”、“閉鎖先合”壓板投入,DL226斷路器的“投先重”、“閉鎖先合” 壓板退出。當龔九二線發(fā)生B相接地故障同時發(fā)生線路PT斷線故障,DL225重合閘裝置異常閉鎖重合閘功能,先合DL225斷路器重合失敗,后合DL226斷路器閉鎖重合閘。造成DL225、DL226開關非全相運行。
2.開關三相不一致保護拒動分析
經事故后查看DL225、DL226斷路器RCS-921保護裝置動作報告,裝置定值與下發(fā)定制單一致,“投不一致保護”、“不一致經零負序”控制字均在投入。查看保護定值, DL225、DL226路器RCS-921保護裝置定值中,“不一致零序過流” “不一致負序過流”定值均為0.5A,龔站電流互感器變比為1200/5,換算至一次側,動作電流為120A。線路故障時,龔站3F、4F均在停機備用,龔九二線線路無負荷電流。故障發(fā)生后,查看保護裝置及故障錄波動作報告,故障前一個周波,線路電流有效值(二次值)為:A相0.068A、B相0.393A、C相0.068A、N相0.297A,龔九二線線路保護動作DL225、DL226 B相跳閘后,因零、負序電流均未達到定值0.5A, “三相不一致保護”經零、負序電流閉鎖,故該保護未動作。
三、非全相保護改進措施
為保證斷路器在出現(xiàn)異常三相不一致時能可靠跳開,在斷路器本體機構配置三相不一致保護功能。通過斷路器位置輔助節(jié)點啟動,取斷路器三相常閉節(jié)點與三相常開節(jié)點并聯(lián)后兩者再串聯(lián),啟動三相不一致時間繼電器K36,經延時啟動跳閘繼電器K38,動作開關本體操作箱,跳開開關三相;和微機保護沒有任何關系。開關本體三相不一致保護投入時需投入功能壓板LP31、出口壓板LP33。
斷路器本體三相不一致保護原理圖
四、本體三相不一致保護誤動因素及應對措施
由于本體三相不一致中時間繼電器動作就出口跳閘,沒有閉鎖條件,因此要求具有較高運行可靠性。運行中造成誤動的因素主要有以下兩方面
1.時間繼電器異常造成誤動
線路開關本體三相不一致保護時間繼電器整定動作時間應可靠躲過單相重合閘時間并考慮一定的時間裕度。但當時間繼電器出現(xiàn)定值飄移或或元件異常,造成躲不開重合閘動作時間,就會造成保護誤動作。因此每年應定期對時間繼電器性能校驗,對性能較差繼電器應及時更換。
2.斷路器位置輔助接點異常造成誤動
不論是斷路器保護中三相不一致功能還是斷路器本體三相不一致保護。位置不一致均取至斷路器輔助接點,所以斷路器輔助接點運行可靠性十分重要。所以應將斷路器位置輔助接點納入檢修工作,檢修時檢查輔助接點有無銹蝕、卡澀,做好輔助接點防腐工作。
3.二次回路絕緣不良造成誤動
220kV及以上斷路器一般在戶外,受外部環(huán)境的影響較大,特別是當溫度較低、濕度較大時,斷路器輔助接點及其引出電纜極易因受潮引起絕緣降低,極易造成非全相保護誤動作。因此非全相出口繼電器的正極性端子與正電源端子間采取有效的隔離措施,定期對溫控器和加熱器運行情況進行全面排查,若發(fā)現(xiàn)凝露、積水,在不影響設備正常運行的情況下,及時對凝露進行處理,并對控制箱封堵不良進行封堵。在氣溫變化較大的初春以及初冬時節(jié)更要加強對控制箱的專業(yè)巡檢,確保溫控器和加熱器能正常工作,控制箱箱門關閉嚴密。
五、結語
斷路器三相不一致保護雖然不是電力系統(tǒng)主保護,但它在運行中作用不容忽視,得到廣泛應用。合理配置三相不一致保護,嚴格規(guī)范其運行管理對保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行有著重大意義。
參考文獻:
[1]李國艮,陳慧,李本毓,一起 500kV 開關本體三相不一致保護動作原因分析及改進[Z].
作者簡介:向文軍,男,助理工程師,國家能源大渡河生產指揮中心,主要從事水電站生產調度。
(國家能源大渡河生產指揮中心 四川成都 610000)