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摘要: 二次电压切换回路的正常运行对距离、方向等保护的正确动作有非常重要的作用。在现场中由于设计不当、维护不良等因素可能导致一些事故假象甚至使保护失压。对一起因电压非正常并列导致母线停电后后台还显示带电的故障进行分析,并提出改进措施。
关键词: 电压切换;保护失压;非正常并列
中图分类号:TM774 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2011)0920133-01
0 引言
现今220kV站220kV及110kV侧普遍采用双母接线的方式,该类接线具有供电可靠、倒闸灵活等优点。
在双母接线方式下,为了让元件的二次状态随一次设备倒闸的变化而变化,使保护及自动化装置更加可靠的工作,要对保护装置的电压进行切换。即当元件运行在I母上时,保护装置采集I母的二次电压,而当元件挂在II母上时,保护装置应采集II母的二次电压。
在现场运行中,经常碰到因切换回路设计不当或维护不良等引起的故障,本文分析了一起因并列回路缺陷导致的停电母线仍有电压显示的故障。
1 现象分析
当时现场的情况为,某110kV站进行110kV I母停电检修操作,当操作完成后控制室值班人员报后台监控显示I母上仍显示有电压。检修人员到达现场后,先检查设备一次状态,I母处于检修状态无误,后台显示I母上显示有电压,大小与II母电压相近,万用表在继保室I母PT测控屏电压端子测得确实有电压,由此排除了后台显示故障的可能。经过初步分析并结合以前的情况,工作人员把故障点基本圈定在了二次电压切换回路上,某一间隔切换点两条母线的二次电压可能并在了一起。
2 检查分析过程
电压切换回路的工作原理如图1所示。
图1电压切换原理图
由图,当元件运行在I母上时,其对应的I母隔离开关常开接点1G1闭合,驱动电压切换继电器1YQJ,1YQJ是双位置磁保持继电器,其特点是继电器一旦被励磁,将一直保持动作态,直至其复归线圈被励磁为止,这种继电器的主要优点是即使继电器的驱动电源消失或闸刀机构的辅助接点接触不良也不改变切换继电器故障前的状态,因此不会造成保护失压。由图,1YQJ励磁后,其常开接点闭合,将I母电压切进元件保护中,而当1YQJ复归时,1YQJ的常开接点断开,I母电压不再切进保护装置。同理,当元件运行在II母上时,其对应的II母隔离开关常开接点2G1闭合,驱动电压切换继电器2YQJ,2YQJ励磁后,其常开接点闭合,将II母电压切进元件保护中,而当2YQJ复归时,2YQJ的常开接点断开,II母电压不再切进保护装置。当倒闸操作时,1YQJ和2YQJ的常开接点都闭合,由于倒闸时母联开关在合位,I、II母线等电位,所以保护装置可取任一条母线的二次电压。
为了找到二次电压的并列点,工作人员运用了排除法,考虑到I母处于停电检修状态,解除其所对应的小母线引下线不影响保护的正常运行,因此在做好相关安全措施的条件下,工作人员逐个保护屏地解开I母小母线引下线,并同时监视电压的变化情况。当解至220kV甲线保护II屏时,后台I母电压消失显示为零。由此我们可以确定甲线间隔的电压切换回路有并列点存在。
对于为什么会并列,工作人员想到闸刀的辅助接点有问题或者二次电压并列点有问题,仔细检查了电压并列回路,确认回路没问题,不存在并列现象。辅助接点问题引起并列的原理分析如下:由图1,在甲线由I母倒至II母后两条母线的二次电压之所以会并列,可能是因为1YQJ的常开接点没有返回,而接点不返回说明1YQJ的复归线圈没有动作,即甲线I母闸刀的常闭接点在闸刀拉开后没有闭合,而同时2YQJ动作,接点闭合,从而将II母电压通过1YQJ倒送至I母小母线上。为了证实以上的设想,在征得许可并做好安全措施的条件下,工作人员在甲线I母闸刀端子箱量该付电压切换用常闭接点的通断发现接点确实没有导通。至此,故障的原因已经找到,闸刀常闭接点的接触不良导致双位置继电器不能返回,继而导致二次电压的非正常并列。最后,在更换了切换接点后,I母电压显示为零,状态与一次相符。
照理说,电压的二次并列监控后台应发“切换继电器同时动作”的信号,但调取记录并没有发现报该信号的记录。我们检查该信号回路的接线发现,其所取的接点不是双位置继电器的,而是单位置继电器的,而单位置继电器只能监视闸刀常开接点的情况,而不能监视常闭接点的情况,因此在I母闸刀拉开后由于单位置继电器返回,该信号回路将不能导通。我们将该回路接点采用双位置继电器和单位置继电器的接点并联,模拟类似故障,后台能报该告警信号。针对现在的操作箱上的指示灯串在电压切换启动回路中,因此只能监视闸刀常开接点的情况,我们建议指示灯回路中因由YQJ的常开接点驱动,在这种情况下,如果切换继电器没有返回,则指示灯将常亮,能较好提示运行人员电压处于并列状态。
由以上的分析,本次故障归根结底还是闸刀辅助接点接触不良引起的,由于闸刀机构端子箱放置于露天环境,运行条件较恶劣,所以为了防止类似故障的发生,要加强对端子箱的维护,做好防潮、防锈措施,该次故障后,对本站的相关端子箱加装了性能更佳的冷凝加热控制器,同时建议条件允许的话采用性能更好的真空型辅助开关,可大大降低类似故障的发生。
3 结束语
本文分析了一起二次电压非正常并列引起的电压显示异常故障的原因,并提出了对应的改进处理措施。二次电压切换回路虽然原理比较简单,但若处理不妥当将导致PT反充电,从而使运行PT的二次空开跳闸,导致相关保护装置失压,可能引起保护的误动,因此我们只有在平时工作中改进相关二次回路的设计,加强对相关设备的巡视和维护,才能及时发现故障,消除隐患,保障电网的稳定运行。
参考文献:
[1]丁书文,电力系统自动装置原理[M].北京:中国电力出版社,2007.
[2]南京南瑞继保CZX-12R2说明书[Z].南瑞:南瑞继电保护有限公司.
[3]国网调通中心,继电保护培训教材[M].北京:中国电力出版社,2009.
[4]江苏省电力公司,电力系统继电保护原理与实用技术[M].北京:中国电力出版社,2006.
作者简介:
高虎元(1974-),男,助理工程师,从事继电保护及自动化工作。
关键词: 电压切换;保护失压;非正常并列
中图分类号:TM774 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2011)0920133-01
0 引言
现今220kV站220kV及110kV侧普遍采用双母接线的方式,该类接线具有供电可靠、倒闸灵活等优点。
在双母接线方式下,为了让元件的二次状态随一次设备倒闸的变化而变化,使保护及自动化装置更加可靠的工作,要对保护装置的电压进行切换。即当元件运行在I母上时,保护装置采集I母的二次电压,而当元件挂在II母上时,保护装置应采集II母的二次电压。
在现场运行中,经常碰到因切换回路设计不当或维护不良等引起的故障,本文分析了一起因并列回路缺陷导致的停电母线仍有电压显示的故障。
1 现象分析
当时现场的情况为,某110kV站进行110kV I母停电检修操作,当操作完成后控制室值班人员报后台监控显示I母上仍显示有电压。检修人员到达现场后,先检查设备一次状态,I母处于检修状态无误,后台显示I母上显示有电压,大小与II母电压相近,万用表在继保室I母PT测控屏电压端子测得确实有电压,由此排除了后台显示故障的可能。经过初步分析并结合以前的情况,工作人员把故障点基本圈定在了二次电压切换回路上,某一间隔切换点两条母线的二次电压可能并在了一起。
2 检查分析过程
电压切换回路的工作原理如图1所示。
图1电压切换原理图
由图,当元件运行在I母上时,其对应的I母隔离开关常开接点1G1闭合,驱动电压切换继电器1YQJ,1YQJ是双位置磁保持继电器,其特点是继电器一旦被励磁,将一直保持动作态,直至其复归线圈被励磁为止,这种继电器的主要优点是即使继电器的驱动电源消失或闸刀机构的辅助接点接触不良也不改变切换继电器故障前的状态,因此不会造成保护失压。由图,1YQJ励磁后,其常开接点闭合,将I母电压切进元件保护中,而当1YQJ复归时,1YQJ的常开接点断开,I母电压不再切进保护装置。同理,当元件运行在II母上时,其对应的II母隔离开关常开接点2G1闭合,驱动电压切换继电器2YQJ,2YQJ励磁后,其常开接点闭合,将II母电压切进元件保护中,而当2YQJ复归时,2YQJ的常开接点断开,II母电压不再切进保护装置。当倒闸操作时,1YQJ和2YQJ的常开接点都闭合,由于倒闸时母联开关在合位,I、II母线等电位,所以保护装置可取任一条母线的二次电压。
为了找到二次电压的并列点,工作人员运用了排除法,考虑到I母处于停电检修状态,解除其所对应的小母线引下线不影响保护的正常运行,因此在做好相关安全措施的条件下,工作人员逐个保护屏地解开I母小母线引下线,并同时监视电压的变化情况。当解至220kV甲线保护II屏时,后台I母电压消失显示为零。由此我们可以确定甲线间隔的电压切换回路有并列点存在。
对于为什么会并列,工作人员想到闸刀的辅助接点有问题或者二次电压并列点有问题,仔细检查了电压并列回路,确认回路没问题,不存在并列现象。辅助接点问题引起并列的原理分析如下:由图1,在甲线由I母倒至II母后两条母线的二次电压之所以会并列,可能是因为1YQJ的常开接点没有返回,而接点不返回说明1YQJ的复归线圈没有动作,即甲线I母闸刀的常闭接点在闸刀拉开后没有闭合,而同时2YQJ动作,接点闭合,从而将II母电压通过1YQJ倒送至I母小母线上。为了证实以上的设想,在征得许可并做好安全措施的条件下,工作人员在甲线I母闸刀端子箱量该付电压切换用常闭接点的通断发现接点确实没有导通。至此,故障的原因已经找到,闸刀常闭接点的接触不良导致双位置继电器不能返回,继而导致二次电压的非正常并列。最后,在更换了切换接点后,I母电压显示为零,状态与一次相符。
照理说,电压的二次并列监控后台应发“切换继电器同时动作”的信号,但调取记录并没有发现报该信号的记录。我们检查该信号回路的接线发现,其所取的接点不是双位置继电器的,而是单位置继电器的,而单位置继电器只能监视闸刀常开接点的情况,而不能监视常闭接点的情况,因此在I母闸刀拉开后由于单位置继电器返回,该信号回路将不能导通。我们将该回路接点采用双位置继电器和单位置继电器的接点并联,模拟类似故障,后台能报该告警信号。针对现在的操作箱上的指示灯串在电压切换启动回路中,因此只能监视闸刀常开接点的情况,我们建议指示灯回路中因由YQJ的常开接点驱动,在这种情况下,如果切换继电器没有返回,则指示灯将常亮,能较好提示运行人员电压处于并列状态。
由以上的分析,本次故障归根结底还是闸刀辅助接点接触不良引起的,由于闸刀机构端子箱放置于露天环境,运行条件较恶劣,所以为了防止类似故障的发生,要加强对端子箱的维护,做好防潮、防锈措施,该次故障后,对本站的相关端子箱加装了性能更佳的冷凝加热控制器,同时建议条件允许的话采用性能更好的真空型辅助开关,可大大降低类似故障的发生。
3 结束语
本文分析了一起二次电压非正常并列引起的电压显示异常故障的原因,并提出了对应的改进处理措施。二次电压切换回路虽然原理比较简单,但若处理不妥当将导致PT反充电,从而使运行PT的二次空开跳闸,导致相关保护装置失压,可能引起保护的误动,因此我们只有在平时工作中改进相关二次回路的设计,加强对相关设备的巡视和维护,才能及时发现故障,消除隐患,保障电网的稳定运行。
参考文献:
[1]丁书文,电力系统自动装置原理[M].北京:中国电力出版社,2007.
[2]南京南瑞继保CZX-12R2说明书[Z].南瑞:南瑞继电保护有限公司.
[3]国网调通中心,继电保护培训教材[M].北京:中国电力出版社,2009.
[4]江苏省电力公司,电力系统继电保护原理与实用技术[M].北京:中国电力出版社,2006.
作者简介:
高虎元(1974-),男,助理工程师,从事继电保护及自动化工作。