一起220kV变电站220kV变高开关第二路跳闸回路异常的分析与处理论文_钟飞

(广东电网有限责任公司佛山供电局 广东佛山 528500)

摘要:本文通过一起220kV变电站的线路开关拒动的缺陷分析及处理过程,提供了查找回路缺陷的思路,和解决此类回路缺陷的方案。通过同类型回路缺陷的处理,启发继保人员在定检过程中,克服工作倦怠情绪,严格按照作业表单要求,验证两组操作回路的独立性。各地市局要结合网省公司反事故措施要求,认真开展设备排查和整改工作,将反措切实、及时落实到位。

关键词:开关拒动;缺陷分析;操作回路

0引言

为了提高供电可靠性,保证断路器能在电力系统异常的情况下及时的隔离故障,220kV及以上电力系统的保护要求双重化配置。其双重配置要求包括两套保护的直流电源完全独立,分别取自变电站两组不同直流电源系统的直流母线,其间没有电的联系。这样,即便在直流电源失电的情况下,仍可以有另一套完整的保护可用。一些投运时间较长的变电站,其断路器操作箱二次回路中,设计了两组直流自动切换的电压切换回路。由于电压切换继电器随着运行年限增加,模块老化,故障率高,降低了双重化配置两套保护的独立性,在一段直流系统故障的情况下可能会导致保护的两路操作回路同时异常,造成开关拒动的风险,给电力系统的安全运行带来巨大的隐患。

1 缺陷现象

按照广东电网公司佛山供电局作业指导书要求,对双重化配置的保护进行整组传动时,需对主一主二分别传动,即断开第二路操作电源空开,对主一保护进行传动试验;断开第一路操作电源空开对主二保护进行传动试验。在220kV某变电站#2主变压器对主二保护进行传动试验时,发现保护装置逻辑动作正确,保护动作指示灯正确,但是220kV主变变高开关却无法跳闸的异常现象;将两组控制电源均投入时,主二保护可以正常出口跳闸。

该220kV主变压器保护投运于2009年,其主变变中开关操作箱由南瑞继保公司生产,其型号为CZX-12R1。

2 原因查找

分析故障产生的原因:由于当第一路、第二路控制电源均投入时,主二保护可以正常动作于开关跳闸,这证明保护装置没问题,开关跳闸回路中元件未损毁。单独投入第二路控制电源时,保护动作而开关未跳闸,很可能是跳闸回路中操作箱部分的问题。该型号操作箱接线简图如下:

通过图纸分析,我们可知压力监视回路电源可以通过11JJ电压切换继电器在第一路操作电源和第二路操作电源之间的切换:当第一路操作电源带电时,11JJ继电器励磁,所以常闭节点断开,常开节点闭合,压力监视回路电源4D6、4D75端子通过11JJ的常开节点向第一路操作电源取电;而当第一路操作电源异常,第二路操作电源正常时,11JJ失电不励磁,常开节点断开,常闭节点闭合,压力监视回路电源4D6、4D75端子通过11JJ的常闭节点向第二路操作电源取电。这样保证任何一组操作电源正常的情况下,压力监视回路均可以正常运行。

在现场用万用表实际测量知:当两组操作电源均投入时,操作回路及电压切换回路电源均正常;将第一路操作电源断开,第二路操作电源投入时,测量第一路操作电源端子4D1、4D70不带电,第二路操作电源端子4D4为正电、4D73为负电,两路操作回路电源正常;测量电压切换回路4D6、4D75均为正电,压力监视回路电源异常,说明电压切换回路出现问题。当电压异常时,对照第二路跳闸回路操作箱简图(图2),压力监视回路中代表断路器压力低禁止分闸的继电器11YJJ、12YJJ失电,其常开端子断开,导致第二路跳闸回路不通,所以主变变中开关无法正常跳闸。

进一步分析,由于第二路操作电源正常,故端子4D75为负电,但是经过测量可知4D73为正电。由测量可知此时压力监视回路电压异常,所以其中的11JJ继电器无法励磁,所以11JJ常闭节点闭合,常开节点断开。4D75和4D73之间有一个常闭节点11JJ,此时本应是闭合状态,但现场显然不是,所以可以确定是此节点出现问题。断开操作回路电源,测量4D73、4D75之间通断为不通状态,证实猜想。所以可以确定,11JJ继电器常闭节点异常是造成本保护第二组操作电源独立投入时,变中开关无法正常正常出口的直接原因。

3 缺陷分析

南方电网公司2007版反事故措施明确要求,取消南瑞继保CZX-12系列操作箱的两路直流电源自动切换回路。该系列型号的操作箱设计了压力监视回路电源在两组操作电源间自动切换的电压切换回路,该回路有电压切换继电器11JJ、12JJ实现,本意是为了保证压力监视回路的可靠性。但是由现场的实际运行经验可知,该电压切换继电器随着运行年限增加,逐渐老化,故障率升高,由此造成了保护装置拒动的缺陷。按照本型号操作箱的设计要求,断路器压力监视节点需要接入操作箱压力监视回路,但是实际上,现在的断路器压力监视作用均可以在本体实现,不必敷设电缆接入操作箱,增加回路故障的风险。因此,可以得出结论,该电压切换回路作用赘余,应该取消。

4 整改方案

按照网公司2007版反事故措施要求,取消操作箱的直流电压自动切换回路。在本操作箱内部取消11JJ继电器用于直流电源自动切换的常开、常闭辅助接点,在端子排上将4D6与4D1短接,将4D75与4D70短接;断路器压力监视功能由断路器本体实现,将压力监视回路短接。在第一路和第二路跳闸回路中,将11YJJ常开节点短接,保证跳闸回路不受操作箱压力切换继电器的影响。整改回路图如下所示:

5 缺陷启示

1、现场作业人员工作倦怠,缺项漏项进行保护定检试验。

2007年网公司已经明确了该型号操作箱的反事故措施要求,但是在之前的保护定检和保护传动试验中却未发现这一缺陷。经过现场继保人员分析,可能是由于该保护装置在第一路第二路操作电源均投入的时候,可以正常的出口跳闸。现场作业人员未按照作业表单的要求对两组操作电源分开独立传动,所以未发现该缺陷。这充分暴露了现场作业人员作业态度不认真,未完全按照作业表单及保护定检项目的要求,缺项漏项进行保护定检,导致该缺陷一直未被发现。这启示我们今后要对继保人员开展相关培训,充分宣贯两组操作电源独立性的重要作用。充分发挥现场作业人员的责任意识,明确保护定检周期责任制,即在一个定检周期内,定检人员对于保护动作的可靠性负一定责任。

2、反事故措施落实不到位,现场排查不彻底。

网公司已在2007发布该项反事故措施,但是该保护装置却未整改。这充分暴露了地市局对于本辖区设备摸底不够彻底,导致该保护装置未结合停电进行整改。或者是反措落实的某个环节出现了问题,整改计划未落实到位。这充分启示我们要足够重视年度的反事故措施整改要求,加强反措的管理,制定反事故措施计划,并结合停电落实到位,并及时反馈。达到反事故措施的闭环管理要求。

参考文献 References:

[1] 国家电力调度通信中心.电力系统继电保护实用技术问答(第二版).北京:中国电力出版社,2000.

论文作者:钟飞

论文发表刊物:《电力设备》2017年第22期

论文发表时间:2017/12/7

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