淺談開關閉鎖分合閘故障的處理

摘要:文章根據(jù)電網(wǎng)不同的主接線方式下的不同的情況,列舉了對開關閉鎖分合閘故障一些具有代表性的處理方法,并分析了不同處理方法的優(yōu)缺點以及危險點。

關鍵詞:開關閉鎖分合閘;刀閘跳閘;直流操作電源

中圖分類號:TM722 文獻標識碼:A

文章編號:1674-1145(2009)23-0137-02

開關按其操作機構通常可以分為液壓、氣壓、彈簧壓力等機構,任何操作機構故障均可能導致開關閉鎖分合閘,若電網(wǎng)再發(fā)生故障,保護動作,開關跳不開,因此不能斷開故障電流,造成越級跳閘,延長了故障對系統(tǒng)的沖擊時間,擴大事故范圍。而且,有些開關沒有防止慢分措施,在保護動作跳閘時,極有可能由于慢分造成開關進一步的故障,甚至有爆炸的危險。因此,若發(fā)生開關閉鎖分合閘故障,應迅速將此開關隔離。作為一名電網(wǎng)調度員,在處理閉鎖開關故障時,應熟練掌握各種處理方法及處理原則,下面就惠州電網(wǎng)存在的典型接線方式,對110kV電壓等級的開關閉鎖分合閘故障的處理進行探討。

一、110kV雙母帶旁路接線開關閉鎖分合閘故障的處理

圖1所示為雙母帶旁路接線,這種接線方式是最常見的,比如惠州電網(wǎng)三棟變電站、秋長變電站就是這種主接線。

1.若121開關閉鎖分合閘,則可以用旁路代路的方法處理,具體的操作步驟如下:

(1)把旁路190開關倒至與121開關同一母線上,注意通過先拉后合原則;

(2)合上旁路190開關對3M試充電一次;

(3)試充成功后,斷開旁路190開關;

(4)合上110kV A線1213刀閘;

(5)合上旁路190開關,并退出旁路190開關的直流操作電源;

(6)在等電位的情況下拉開A線121開關兩側刀閘,隔離故障開關;

(7)投入旁路190開關的直流操作電源;

(8)注意相應保護配合,A線121開關成功隔離,A線由旁路190開關代路運行。

在等電位拉刀閘之前應先退出環(huán)路中的所有開關的直流操作電源,防止在拉刀閘時開關跳閘,造成帶負荷拉刀閘。這是在處理當中必須注意的問題。

2.若121開關閉鎖分合閘且A線路允許停電或無旁路190開關,那么我們可以采取另一種方法處理,具體操作步驟如下:

(1)把所有正常運行設備倒至另一條母線運行(除故障開關121外);

(2)斷開母聯(lián)100開關;

(3)斷開A線對側121開關;

(4)拉開121開關兩側刀閘,從而隔離故障開關。

3.若121開關閉鎖分合閘且A線路不允許停電且無旁路190開關,可考慮A線路通過3M與B線路跳通,需注意配合更改系統(tǒng)繼電保護,具體的操作如下:

(1)斷開B線兩側122開關,

(2)合上B線1223刀閘;

(3)合上B線122開關,對3M試充電正常;

(4)退出B線122開關的直流操作電源,

(5)在等電位的情況下合上A線1213刀閘(注意121開關與122開關應在同一母線上,若不在同一母線,應先倒至同一母線后再進行下一步操作);

(6)在等電位的情況下拉開A線121開關兩側刀閘,隔離121開關;

(7)投入B線122開關的直流操作電源,

(8)合上B線路對側122開關,這樣A線就通過3M、122開關及B線路互聯(lián),

(9)更改A、B線路距離保護定值。

這種處理方法的缺陷就是若A或B線的任何一條線路故障,都會造成A、B線路的跳閘,大大降低了供電的可靠性,在這種特殊的運行方式下,作為調度員,要多考慮假如A或B線的任何一條線路故障后造成的后果,因此應先合理調節(jié)潮流分布。

還有另一種處理方法就是用母聯(lián)100開關串聯(lián)121開關給A線路供電,相關的操作如下:

(1)將所有正常運行設備倒至另一條母線運行(除故障開關121外),用母聯(lián)100開關串聯(lián)121開關給A線路供電;

(2)更改母聯(lián)100開關保護定值,即將其過流保護時間改小,動作電流值按A線路實際情況整定;

(3)投入母聯(lián)100開關過流保護,用母聯(lián)100開關的保護作為A線路的保護。注意,由于母聯(lián)100開關過流保護是純電流保護,沒有方向性,此方法只能作為特殊情況的臨時處理方法,不能長期運行。

4.若母聯(lián)100開關閉鎖分合閘,則可以倒空一條母線,再拉開母聯(lián)100開關兩側刀閘,通過用刀閘拉空載母線充電電流,進而隔離故障開關。

二、110kV單母分段帶旁路的接線開關閉鎖分合閘故障的處理

如圖2所示為110kV單母分段帶旁路的典型接線方式,比如惠州電網(wǎng)湖濱變電站就是此類主接線,這種接線方式下的開關閉鎖分合閘故障的處理方法很具代表性。

1.若分段100開關出現(xiàn)分合閘閉鎖故障時,處理過程如下:

(1)確認分段100開關在合閘位置;

(2)合上旁路190 開關對3M充電正常;

(3)退出旁路190 、121開關的直流操作電源;

(4)等電位合上1213刀閘,將1M、2M通過旁路190開關、3M、121開關合環(huán)運行;

(5)等電位拉開分段100 開關兩側刀閘,隔離母聯(lián)100開關;

(6)投入旁路190 、121開關的直流操作電源;

(7)斷開旁路190 開關;

(8)拉開1213刀閘,恢復121線路及旁路190開關的正常方式。

由于分段100開關要退出運行,在處理之前注意調整負荷及電源出力,避免造成母線失壓及其它線路過載。

2.若分段100開關閉鎖分合閘且旁路190開關在檢修時,此時分段100開關閉鎖分合閘故障的處理比較復雜,大致步驟如下:

(1)確認分段100開關在合閘位置;

(2)斷開A線路兩側121開關;

(3)合上1213刀閘;

(4)合上121開關對3M試充電正常;

(5)退出121、123開關直流操作電源;

(6)等電位合上1233刀閘,使A線路121開關及B線路123開關通過3M 并聯(lián)運行;

(7)等電位拉開分段100開關兩側刀閘,隔離了分段100開關;

(8)投入121、123開關直流操作電源;

(9)斷開A線路121兩側開關及B線路123兩側開關;

(10)拉開1213、1233刀閘;

(11)合上A線路121兩側開關及B線路123兩側開關,恢復A、B線路的正常運行方式。

這種處理方法使兩條線路停電,在處理之前應考慮潮流的變化,適當調整負荷之后才進行處理,避免造成其它線路過載。處理時需注意防止用刀閘拉合空載線路充電電流以及防止用刀閘對母線或線路充電。由于操作復雜,考慮的因素較多,在1M或者2M允許停運的條件下,可以采取另一種處理方法,即將停運1M或2M上的運行設備,再拉分段100開關兩側刀閘,通過用刀閘拉空載母線充電電流,隔離分段100開關,然后再恢復停電設備。

3.若A線路121開關閉鎖分合閘,則可以參考旁路代路的方法處理。若旁路開關在檢修時且121線路該線路很重要不允許停電,可考慮該線路通過旁母與其它線路跳通,但必須注意配合更改系統(tǒng)繼電保護,上面已介紹了這種情況的處理方法,這里就不再介紹了。

三、總結

以上的各種處理方法均應按照電力系統(tǒng)的實際情況進行,根據(jù)《廣東電力系統(tǒng)調度規(guī)程》規(guī)定:開關在運行中不能分閘操作,視不同情況采取下列措施,并注意繼電保護的配合:

1.有專用旁路開關的變電站,用旁路開關與故障開關并聯(lián)后,退出旁路開關操作電源,拉開故障開關兩側刀閘,將故障開關隔離。

2.雙母線并列運行時,可以進行倒母線操作,使母聯(lián)開關串聯(lián)故障開關,若故障開關所連設備可以停電,則斷開母聯(lián)開關,然后拉開故障開關兩側刀閘,將故障開關隔離。

根據(jù)《惠州電力系統(tǒng)調度規(guī)程》規(guī)定:

(1)若故障開關為110千伏母聯(lián)開關,倒空其中一條母線,再拉開母聯(lián)開關的兩側刀閘。

(2)對于雙電源且無旁路開關的變電站,其線路開關(機構)泄壓時,允許將該變電站改成終端變的方式來處理故障開關(機構)。

(3)對于單電源且無旁路開關的變電站,其線路開關(機構)泄壓時,應請示總工或局領導同意切開其上一級開關停電處理。

(4)合上線路外橋刀閘使“兀”接改成“T”接運行,停用故障開關(機構)處理。

若系統(tǒng)允許,應首先考慮以無壓方式拉開故障斷路器兩側刀閘對故障開關進行隔離,這樣能大大減少操作風險,而缺點是使線路停電。因此在操作前應注意站用電及其重要負荷切換和系統(tǒng)電壓等情況。

其次,在系統(tǒng)不允許停電時,可以采用旁路代路的方法,利用等電位操作原理,在與故障開關并列后,拉開故障開關的兩側刀閘隔離故障開關。由于在拉開故障開關的兩側刀閘時要進行解鎖操作,廣東電網(wǎng)公司屬下的供電局的解鎖操作流程需經(jīng)變電相關審批程序,需要一定的時間,這樣就延長了故障開關在系統(tǒng)運行的時間,大大增加了電網(wǎng)運行風險。在等電位拉刀閘之前應先退出環(huán)路中的所有開關的直流操作電源,防止在拉刀閘時開關跳閘,造成帶負荷拉刀閘。同時,旁路代路操作時,注意旁路開關與被代線路開關在同一母線上,還要注意保護配合以及重合閘配置。

再次,在隔離故障操作及隔離故障后恢復性的操作過程,應特別注意防止用刀閘拉合空載線路充電電流以及防止用刀閘對母線或線路充電,以保障操作人員及電網(wǎng)設備的安全。

參考文獻

[1]廣東電力系統(tǒng)調度規(guī)程.

[2]惠州電力系統(tǒng)調度規(guī)程.

作者簡介:李鴻文(1980- ),男,廣東電網(wǎng)公司惠州供電局電網(wǎng)調度員,研究方向:電網(wǎng)調度。