黃國林,余良志,劉本金
(國能長源恩施水電開發(fā)有限公司,湖北 恩施 445000)
繼電保護系統(tǒng)在運行中發(fā)生故障,會給電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行造成影響[1],生產(chǎn)運行中常常出現(xiàn)一些保護裝置故障信號,可以通過對典型的、常見的繼電保護故障進行分析探討,舉一反三,并采取有效的處理對策和預防措施,提升電力系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。某電站一條110 kV線路合閘送電后,運行人員發(fā)現(xiàn)其保護裝置上跳位、合位指示燈全亮,裝置顯示異常。線路保護裝置型號為PSL 621U,廠家為國電南自。投運后保護裝置上分位、合位指示燈時而全亮,時而全不亮,而開關實際在合位。本文通過對該裝置問題的分析處理,提出了在設計安裝階段對控制回路的優(yōu)化建議,具有一定參考借鑒意義。
1)分合閘線圈原因分析。通常分合閘線圈故障可能導致信號回路異常,經(jīng)現(xiàn)場檢查,開關設備及控制電源均正常,分閘線圈、合閘線圈完好?,F(xiàn)地分合閘能正常動作,由此排除分合閘線圈故障原因。
2)防跳回路沖突原因分析。經(jīng)與廠家技術人員溝通,認為是裝置和斷路器兩個防跳回路存在沖突,需要取消裝置防跳,只使用開關防跳。經(jīng)查看圖紙和現(xiàn)場接線,保護裝置防跳回路未取消,裝置和斷路器防跳同時在使用。按照設計圖紙上相關說明將1n12X7、1n12X8 短接,同時斷開TBJ3后的電阻R19(如圖1所示),取消了裝置防跳回路,但故障依然存在。
圖1 保護裝置原理圖
3)分壓電阻分壓不足原因分析。當開關在合位時,由于開關防跳回路中的斷路器輔助接點S1閉合,分位監(jiān)視回路通過防跳回路導通?,F(xiàn)場試驗發(fā)現(xiàn)防跳繼電器未動作,但分位繼電器動作,分位指示燈亮。由于PSL 621U型號保護裝置中分位監(jiān)視回路存在分壓不足的缺陷[2],解決方案是在分位監(jiān)視回路中串聯(lián)一組斷路器常閉輔助接點,在開關合閘后將分位監(jiān)視回路斷開,在分閘后導通(如圖2所示)。
圖2 斷路器操作箱原理圖
4)控制回路接線原因分析。檢查中發(fā)現(xiàn),當斷路器操作箱上的遙控/就地旋鈕2SA切換至就地狀態(tài)時,無論開關是在分閘位置還是在合閘位置,保護裝置上分位合位燈均不亮;當旋鈕2SA切換到遙控位置,分位、合位燈全亮;同時還發(fā)現(xiàn),當操作箱就地位置時,保護裝置開出,但斷路器不跳閘。
5)查看圖紙分析。遠方分閘控制回路必須經(jīng)過2SA遙控回路7、8號端子接通(如圖2所示),在就地操作過程中,遙控分閘回路不通,合位燈不亮,當切回遙控位置,保護裝置上合閘燈才亮。因此,在手動合閘過程中,若線路故障引起保護動作,斷路器無法跳閘,存在很大安全隱患[3]。同理,遠方合閘控制回路必須經(jīng)過2SA遙控回路3、4號端子接通,在就地操作過程中,遙控合閘回路也不通。
借鑒其他相關解決方案,并經(jīng)過反復討論確定:
1)將斷路器控制箱中2SA的7、8號端子短接(如圖3所示),在就地狀態(tài)手動合閘時,若保護動作,開關能正常跳閘。當斷路器在合位,無論控制箱在遙控狀態(tài)還是在就地狀態(tài),保護裝置上的合位信號都正常,確保了跳閘回路和監(jiān)視回路正常工作。
圖3 斷路器操作箱接線更改圖
2)將跳位監(jiān)視回路與合閘回路分開,在跳位監(jiān)視回路中串接一組斷路器常閉輔助接點,在開關合閘狀態(tài)時通過輔助接點斷開跳位監(jiān)視回路,在開關跳位時接通。這樣就解決了分壓電阻分壓不足的缺陷,信號回路恢復正常(如圖4所示)。
圖4 分位監(jiān)視回路更改圖
3)改造完成后,通過反復試驗,保護裝置和開關動作正常,裝置信號正常。
該型號保護裝置本體存在分位監(jiān)視回路分壓不足的缺陷,同時控制回路在原理設計上也存在一定的不足[4],分位監(jiān)視不能完全監(jiān)測到合閘回路的狀態(tài),遙控與就地回路設計不合理。斷路器在運行中,如果出現(xiàn)控制回路故障,則會在很大程度上影響斷路器的正常運行[5]。經(jīng)過改造后,成功解決了信號和控制回路的問題。
通過本次線路保護裝置問題的分析處理,在同類型裝置設計及安裝階段,可以進行以下優(yōu)化:
1)斷路器操作箱中保護跳閘回路接點可設計在遠控/近控點之后,以確保切換把手的狀態(tài)不影響保護跳閘,不會造成開關拒動事故;
2)在保護跳位監(jiān)視回路中增加一組斷路器常閉輔助接點,解決防跳回路沖突及分壓不足的影響。