(广东电网责任有限公司茂名供电局 广东茂名 525000)
摘要:本文介绍了一起220kV主变开关异常跳闸事件处理过程,通过综合分析故障现象,最终找到导致开关拒合的直接原因是设备运行时间长导致绝缘下降,从而引起端子之间串电。通过更深入的分析,指出现场回路设计及接线不规范是导致故障的根本原因,并针对以上问题提出了相应的改进措施和建议,为断路器控制回路故障处理提供了良好的借鉴经验。
关键词:控制回路;故障分析;缺陷处理
0 引言
高压断路器在系统正常运行的情况下起着联通和断开高压电力中空载及负荷电流的作用,在系统发生故障时能通过和保护装置配合,快速切除故障电流,防止事故扩大,从而保证系统安全稳定运行。所以断路器控制回路故障严重威胁电网的安全稳定运行。
1 现场情况
220kV某变电站#2主变变高开关采用一体型,#2主变由检修状态转为主变运行状态,根据调度指令进行主变复电操作,运行人员在测控屏就地合主变变高开关时,主变变高开关合上后立即分开,保护装置无任何动作信号。
2 故障原因分析及处理过程
一、根据故障现象,首先排除明显不可能因素,大致确定排查方向:
图1 主变变高跳闸回路示意图
1)在开关机构处可以正常分合变高开关;可以排除一次机构导致的异常跳闸。
2)保护出口退出后,在测控屏处手分开关,故障依然存在;可以排除主变保护装置元件损坏导致的异常跳闸。
3)测量TJR1(R133)、TJR2(R233)电位正常;可以排除母差失灵装置元件损坏导致的异常跳闸。
4)变高操作箱更换后,故障现象依然存在;基本可以排除由于操作箱元件损坏导致的异常跳闸。
5)更换测控装置遥控出口板和KK把手后,故障现象依然存在;基本可以排除测控装置和KK把手损坏导致的异常跳闸,且基本可以确定是由二次回路导致的开关异常跳闸。
6)开关合上后,在测控屏就地合闸,开关不会出现异常跳闸情况;可以确定开关合上后异常跳闸条件消失,异常跳闸只在合闸瞬间出现。
7)经检查控制回路发现分合闸回路与红绿灯回路在保护屏内在相邻端子,红绿灯使用的开关辅助开关与分合闸回路使用的开关辅助开关也为相邻辅助开关,且经测试1-4QD11与1-4QD12之间绝缘很低。判断合闸瞬间
8)基于上述检查测试结果,判断:在合闸瞬间,合闸回路正电经红绿灯回路串接至分闸线圈。
二、根据上述测试,分析造成开关异常跳闸中的电流走向:
1)开关手合时回路分析:
图2 主变变高手合时控制回路简化
测控装置手合瞬间,正电101串电通过1-4QD11与1-4QD12的过度电阻、S14辅助开关直接连接到负电102。S14辅助开关通过较大电流。
S14辅助开关由合到分的过程需切除较大电流,在切除的过程中,从而刀闸S14在拉弧的过程中有正电串接至S13。
2)开关合上后回路分析
图3开关合上后控制回路图简化
开关合上后S14分开,由于S14在分闸瞬间拉弧的作用,导致正电串接至S13,所以在开关合闸到位后,开关马上动作。
三、解决方案
(1)在1-4QD11与1-4QD12之间用隔片隔开,更换控制回路电源空开,更换开关辅助开关且更换红绿灯回路所使用辅助开关;
(2)在1-4QD11与1-4QD12之间用隔片隔开,更换控制回路电源空开,更换开关辅助开关且更换红绿灯回路所使用辅助开关;
(3)使用(2)方案后,开关分合闸均正常。进一步证实了:是由于在合闸瞬间,合闸回路正电经红绿灯回路串接至分闸线圈导致开关异常跳闸。
5 预防类似故障的措施
该故障暴露了二次回路设计中非常容易被忽略的一个问题:重要回路与其他回路之间需空端子隔开,重要回路使用的辅助开关与其他回路之间需空辅助开关隔开,交直流回路使用的辅助开关需空辅助开关隔开。具体措施如下:
1、对变电站接线设计应该保证跳合闸回路与其他回路所有端子均因1个空端子,手跳、合闸回路之间及与其他回路均隔1个空端子,保护跳、重合闸回路之间及与其他回路均隔1个空端子。条件不允许需标明用隔片隔开。
2、各回路之间、正负电源之间、电源回路与其它端子之间要设置空端子隔离,跳、合闸引出端子与正电源适当隔开,至少间隔1个空端子。端子排间应留有足够的空间,便于外部电缆的连接。
3、对断路器机构的辅助开关的使用应满足:直流电和交流电不应为相邻的辅助开关,不能在同一层辅助断路器;断路器跳合闸回路中的辅助开关与其他回路中的辅助开关不应为相邻的辅助断路器,有条件需满足跳合闸回路中的辅助断路器为单独一层辅助断路器。
4、红绿灯回路宜使用信号电源,避免造成控制电源空开故障跳闸。
5、条件允许情况下,控制电源及保护装置电源使用的空气断路器应该使用质量较好的。
参考文献
[1]伍太萍,朱丽华,廖言宝,程正 一起断路器控制回路断线故障信号的处理及分析.电网技术,2014年第4期.
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[3]中华人民共和国住房和城乡建设部、中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局联合发布.继电保护及二次回路安装及验收规范.中国人民共和国国家标准,2014年03月31日.
作者简介
邱志强,出生年1967,性别:男,籍贯:广东茂名,现职称:技师,研究方向:电力系统继保自动化。
论文作者:邱志强
论文发表刊物:《电力设备》2017年第30期
论文发表时间:2018/3/13
标签:回路论文; 断路器论文; 端子论文; 故障论文; 合上论文; 异常论文; 正电论文; 《电力设备》2017年第30期论文;