试论继电保护二次回路异常及故障处理论文_孙庆森1,邹浩1,刘焕聚2

试论继电保护二次回路异常及故障处理论文_孙庆森1,邹浩1,刘焕聚2

(1国网山东省电力公司泰安供电公司 山东省泰安市 271000)

(2国网山东省电力公司电力科学研究院 山东省济南市 271200)

摘要:二次回路虽非输变电设备主体,只是对一次设备进行监控、控制、调节和保护,但它在保证电力生产的安全、向用户提供合格的电能等方面却起着极其重要的作用。二次回路的故障或错误接线将严重影响电力系统的正常运行,若断路器的控制回路和保护装置接线错误,一旦系统发生故障,则可能会引起断路器误动或拒动,造成设备损坏甚至电力系统瓦解的事故。

关键词:继电保护;二次回路;异常;故障处理

一、继电保护的基本任务

继电保护的基本工作原理是,是在考虑到电力系统在非正常情况下或者出现短路时,依据这些变化,构建合理的继电保护的数学模型,还需要对其他的物理量产生的变化进行综合考虑,例如变压器的油箱发生故障时,会出现许多的瓦斯,变压器内油的流速也会不断增大,变压器没油的压强不断增高。一般情况下,在继电保护装置内,不管是根据哪种的电气量变化,基本上都是由执行部分、逻辑部分、测量部分构成。继电保护基本任务包括了三部分。

①快速、自动、有选择性地切除故障的原件,及时恢复没有故障的原件的正常供电。倘若电力系统的某些电气原件产生短路,根据其进行选择,电气原件自身的继电保护装置,应该及时传递跳闸命令到距离故障电气位置最近的断路器,以最快的速度切除故障的电气元件,在最大程度上降低故障对于电气原件造成的损坏,减少故障对于电力系统安全性的破坏,有效保证电力系统的安全运行。

②除了可以反映故障情况之外,继电保护装置还能够反映电气设备的非正常工作状态,还应从非正常工作的情况以及设备的维护条件与实际运行看,发出对应的信号,通知在现场的值班人员进行及时的处理,还能够通过继电保护的装置进行自动调整。

③另外,继电保护装置应该和配电系统、供电系统的自动装置进行相互配合,从电网的具体运行方式来讲,应该合理地选择短路类型,适当分配分支系数,减少由于事故导致的停电时间,在最大程度上,尽量保证电网系统的可靠性。

二、开展继电保护二次回路检测的必要性

2.1保护装置故障

2014年6月,在对坝顶10kV保护装置进行定期校验时,模拟相应故障对装置通入故障电流带开关整组联动试验后,保护装置保护动作但无开出,断路器不跳闸,对保护装置和二次回路进行检查,发现为保护装置跳闸开出接点损坏。造成的后果是出现故障后,断路器拒动越级跳闸,扩大停电范围。

2.2直流系统接地

2009年110kV黄22线路隔离刀闸控制回路在阴雨天出现直流接地情况,出现直流接地现象,检测后发现控制电缆绝缘不好,在更换控制电缆后接地现象消除。通常情况下直流系统接地时,就会造成直流短路或断路器的误动、拒动。所以在发生直流接地时应迅速查找接地点,处理故障。

2.3控制回路故障

2014年3月,170MW水轮发电机电制动装置动作成功率低,在检查过程中发现交流断路器跳闸继电器烧坏,造成交流断路器跳闸线圈烧毁。分析原因为交流断路器的跳闸继电器接点遮断容量不够,会在继电器动作后出现拉弧,导致接点粘连,使直流电压长时间施加在交流断路器跳闸线圈上,导致电制动装置动作成功率低下。

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2.4电流电压回路接线错误

2010年5月进行110kV母线电压互感器端子箱改造,工作人员对母线电压二次回路配线,在母线电压互感器转接端子箱内利用短接片对开口三角电压回路接线短接时,大意疏忽,将母线电压互感器二次开口三角绕组的A、B相误短接在了一起,送电后发生短路,造成110kV母线电压互感器A、B相损坏。

三、二次回路故障问题的处理方法

3.1检查保护装置及控制回路

加强对继电保护装置的检查、维护和校验。断路器及其二次回路检修完毕,投入运行前,一定要对断路器的保护装置做整组联动试验,证明继电保护装置和二次回路处于良好工作状态后,断路器才能够投入运行。同时,严格按照继电保护及自动装置管理规定,定期对继电保护及自动装置和相关继电器进行校验。在对继电保护保护装置进行定检时,应对装置的开入开出做详细的检查,因为被控断路器上分、合闸指示灯并不能正确真实反应断路器的实际位置,所以将断路器的分、合闸接点接入继电保护装置中,为此就确保了被控断路器的实际位置与继电保护装置保持一致。通过检查二次回路和对继电保护装置进行整组联动试验,就能检查出装置或二次回路故障,采取有效措施消除缺陷。

3.2选择合理的继电器来控制

在发电机组电制动装置二次回路故障中,应选择遮断容量足够的继电器,来保证电制动装置的正常工作。在继电器不能满足要求时,应采取相应措施防止因继电器遮断容量不够引起拉弧,而后造成接点粘连烧毁断路器线圈。通过在交流断路器跳闸线圈SHT上并联续流二极管D1、D2,使因交流断路器跳闸后产生的反向电动势释放掉,降低继电器拉弧。然后在跳闸线圈SHT前串接电制动交流断路器合闸位置接点QF,在交流断路器跳闸后,QF接点断开,就断开了跳闸继电器SHT正电源,作用是防止K7发生粘连,使直流电压长期施加在跳闸线圈SHT上造成线圈烧毁。上述对交流断路器二次控制回路的改进,在电制动动作过程中,跳闸继电器K7拉弧明显降低,多次试验证明,这次改进保证了电制动装置的正常运行,并提高了电制动装置的可靠性和安全性,目前电制动装置运行情况良好。

3.3直流接地故障的查找

直流接地的原因很多,主要有:阴雨潮湿天气引起电缆芯线绝缘降低造成直流接地;控制电缆绝缘损坏造成直流接地;误接线造成直流接地;保护装置内部元件损坏造成直流接地。查找接地的方法一般为:

①二次回路有工作或设备在检修试验,应立即停止工作。拉开工作电源,看检查信号是否消除;②用分网法缩小查找范围,将直流系统分成几个不相联系的部分。特别注意的是不能使保护失去电源,防止突发故障导致保护拒动。③对于不太重要的直流负荷及不能转移的分路,利用“短时断电”的方法,查该分路中所带回路有无接地故障;③对于重要的直流负荷,用转移负荷法,查该分路二次回路有无接地故障。

3.4正确接线避免二次回路故障

二次回路上的故障因人为和元器件引起的故障比较多,我们更应该防止人为因素造成的故障。在设备改造施工过程严格按图施工,并同时复核,发现问题应查明原因并及时修改,并履行签字手续。在工作中思想不能有懈怠。改造完工后,由技术负责人把关进行检查,并针对回路重要部分进行试验。应定期检查接线端子是否有松动,接触是否牢靠,必要时要进行紧固。为保证一次设备正常运行,提高保护装置的可靠性,应对装置元器件进行定期试验,试验过程中,试验人员应仔细检查每个细节,对于常发生故障的元器件应做好记录,确认是元器件自身故障还是二次回路引发的故障,做好分析和处理及应急措施。

结语

电力系统运行中二次回路的故障时常发生,对于二次回路经常出现的问题应做好记录,采取有效防范措施,保证设备可靠运行。要认真做好二次回路的检查工作,持续改进二次回路在运行过程中暴露的缺陷和存在的不足,才可以在最大的程度上经得住各种系统故障的考验,确保电力系统稳定可靠运行。

参考文献

[1]朱学军.有关继电保护二次回路故障问题及处理方法的分析电力建设[J].2013.

[2]陆仁刚.对继电保护二次回路工作的探讨科技咨询[J].2013.

论文作者:孙庆森1,邹浩1,刘焕聚2

论文发表刊物:《电力设备》2017年第9期

论文发表时间:2017/8/2

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