某110kV線路開關(guān)跳躍原因分析

李 楊,王文貞,袁建剛

(河北省滄州供電公司,河北 滄州 061001)

1 事故概述

現(xiàn)場運行主接線如圖 1。 110kV的 I,II母并列運行,152開關(guān)上110kV的 I母運行,151開關(guān)上110kV的 I母線熱備用,I母 TV退出運行,II母 TV通過并列回路帶全站 110kV二次電壓。110kV備投投入運行,151線路保護投入運行,重合閘停用。110kV變電站 152開關(guān)跳閘,151開關(guān)發(fā)生了開關(guān)跳躍,最后151開關(guān)在合位,152開關(guān)在斷位。 110kV備投保護動作,151開關(guān)距離保護 III段出口燈亮、總閉鎖燈及加速燈亮,發(fā)事故總信號。

圖1 運行主接線圖

2 事故簡要分析

2.1 備投回路檢查

當(dāng)時由于全站 110kV側(cè)的設(shè)備均在 I母運行,1G接點閉合,如圖 2所示,1KCW動作,1KCW接點閉合,2YJ1,2YJ2,2YJ3繼電器線圈帶電。正常情況下,2YJ1,2YJ2,2YJ3接點打開,1YJ4線圈帶電其接點閉合,151QF接點閉合,SJ線圈不帶電,如圖 3所示。

圖2 電壓切換回路圖

圖3 備自投跳合閘回路圖

由于110kV備投回路所取用的電壓經(jīng) 152或 151刀閘接點切換后的電壓,出現(xiàn)了 110kV TV斷線,備投裝置判斷 152開關(guān)所在母線無壓,2YJ1,2YJ2,2YJ3接點閉合,又確認(rèn) 151開關(guān)線路側(cè)有壓,1YJ4接點閉合,備投裝置跳 152條件滿足;151開關(guān)原處于熱備用狀態(tài),當(dāng)152開關(guān)跳開后,151、152開關(guān)輔助接點接通,備投裝置合 151開關(guān)的條件滿足。備自投裝置動作行為正確。[1]

2.2 線路保護回路檢查

當(dāng)151開關(guān)合上后,151距離保護也由于取用切換后的 I母線電壓,造成距離保護失去電壓,當(dāng)開關(guān)合閘的瞬間,激增的負(fù)荷電流使裝置的相電流增量元件動作啟動裝置,裝置啟動之后判斷阻抗為III段阻抗元件動作(III段阻抗元件帶 10%的固定偏移,其中包含原點)。裝置出口,使 151開關(guān)跳閘。距離保護的 III段出口及加速邏輯原理圖(見圖 4)[2]。

151開關(guān)跳開后,又滿足備自投裝置合 151開關(guān)的動作條件,所以備投裝置再次動作發(fā)出 151開關(guān)合閘命令,151線路保護再次出口跳閘。

如此往復(fù)的合、跳過程從第一次 151開關(guān)合閘以后出現(xiàn)了多次,直到 151開關(guān)機構(gòu)壓力低閉鎖為止,最終 151開關(guān)處于合閘狀態(tài)。

圖4 線路保護動作邏輯圖

3 分析總結(jié)

3.1 110kV TV斷線原因分析

110kV電壓通過二次并列把手 BK實現(xiàn) TV二次電壓并列。由于1TV處于停用狀態(tài),II母 TV通過并列回路帶全站 110kV二次電壓,如圖 5所示。

圖5 電壓并列回路圖

經(jīng)現(xiàn)場檢查,發(fā)現(xiàn)在中央信號控制盤后有一把 TV并列電源控制刀閘,此刀閘未投入,110kV TV二次并列回路由于失去工作電源造成 ZJ未勵磁,ZJ接點斷開,I母電壓 A630,B630,C630回路失電,裝置發(fā) TV斷線,造成備自投不正確動作。

經(jīng)詢問,當(dāng)時此站 110kV的 TV回路正在加裝在線監(jiān)測裝置。運行人員曾經(jīng)操作過此刀閘,未及時恢復(fù),所以造成了 110kV TV二次失壓。[3]

3.2 開關(guān)跳躍原因分析

據(jù)實時系統(tǒng)上看 151開關(guān)持續(xù)動作多次,歷時近 1分 20秒。而造成開關(guān)屢次跳合的直接原因是備自投裝置發(fā)出 151開關(guān)合閘命令后,距離保護Ⅲ段經(jīng)延時發(fā)出跳 151開關(guān)命令,屢次循環(huán),151開關(guān)的動作行為就表現(xiàn)為多次跳合—跳合的跳躍現(xiàn)象,直到 151機構(gòu)壓力降低閉鎖跳閘回路為止。

4 采取的防范措施

1)對電磁型的備自投裝置加裝電流閉鎖條件,增加“線路有流”的判據(jù),作為母線 TV失壓時備自投裝置誤動作的閉鎖條件,改進后的二次原理如圖 6所示。[4]

2)加強對運行值班人員的培訓(xùn),特別是在特殊運行方式下的運行規(guī)程中所強調(diào)的注意事項要嚴(yán)格執(zhí)行。

3)完善和規(guī)范運行及保護工作的管理,對于控制屏上的各操作開關(guān)的功能在標(biāo)簽框內(nèi)均應(yīng)有明確的說明,防止運行值班人員在操作時因不清楚其功能而出現(xiàn)誤操作。

圖6 改進后的二次回路圖

5 結(jié)束語

針對這次設(shè)備的不正確動作,我們找到了原因,并對此次事故進行分析和總結(jié)。一是運行人員的業(yè)務(wù)技能有待提高,二是備投保護裝置設(shè)計缺陷,為了避免類似事件的發(fā)生我們對備投裝置進行整改和加強運行人員的培訓(xùn),以能更好地保證電氣設(shè)備安全運行。

[1]賀家禮,宋從矩.電力系統(tǒng)繼電保護原理 [M].北京:中國電力出版社,1980.

[2]南京電力設(shè)備自動化公司.110kV線路保護技術(shù)說明書[Z].1993.

[3]何永華.發(fā)電廠及變電站的二次回路 [M].北京:中國電力出版社,1997.

[4]劉振亞.國網(wǎng)公司繼電保護二十五項反事故措施 [M].北京:中國電力出版社,2005.