張紅黎
(文登市電業(yè)總公司,山東 文登 264400)
目前,部分90年代投入運行的變電站所采用的繼電器是數(shù)字式繼電器,數(shù)字式繼電器是電磁保護向微機保護的過渡產品,但如果不注意數(shù)字產品的老化周期,可能出現(xiàn)繼電器老化原因造成保護誤動作。
運行方式示意圖如圖1所示。
圖1 運行方式示意圖
A站(110 kV熱電廠升壓站):110 kVⅠ、Ⅱ母線分列運行,110 kV母聯(lián)分位;1號發(fā)電機運行經1號主變升壓接入110 kVⅠ母線,經110 kV AB線并網;2號發(fā)電機運行經2號主變升壓接入110 kVⅡ母線,經110 kV AC線并網;1號主變、2號主變110 kV側中性點地刀均直接接地。110 kV AC線投入距離、零序保護及重合閘自動裝置,此保護為微機保護;1號主變投入瓦斯、差動、110 kV負荷電壓閉鎖零序I、II段、零序過壓、電流速斷保護,此為常規(guī)電磁保護,時間繼電器為數(shù)字式。
B站(110 kV變電站):110 kVⅠ、Ⅱ母線并列運行,110 kV母聯(lián)合位。
C站(110 kV變電站):110 kVⅠ、Ⅱ母線并列運行,110 kV母聯(lián)合位。
D站(220 kV變電站):110 kVⅠ、Ⅱ母線并列運行,110 kV母聯(lián)合位;D站經線路BD向B站供電,經線路CD向C站供電。
熱電廠110 kV AC線A4開關距離I段保護動作,開關跳閘,重合閘重合未成功,C相故障,有測距數(shù)據。供電公司C站側110 kV AC線零序I段保護動作,C1開關跳閘,重合閘重合未成功,C相故障,有測距數(shù)據。熱電廠2號機組解網獨立運行,接帶35 kVⅡ母線負荷運行。
同時,熱電廠1號主變A1開關復壓過流保護動作跳閘(常規(guī)保護,無顯示動作值),1號機組解網獨立運行,接帶35 kV I段母線負荷運行。
根據測距數(shù)值查線,110 kV AC線故障為2號4耐漲塔C相瓷瓶擊穿,造成單相接地,與兩側開關測距數(shù)值基本吻合。
110 kV AC線C相單相接地故障屬于線路兩側接地保護范圍,零時限動作,開關跳閘,為兩側保護正確動作。但110 kV AC線C相單相接地故障為什么導致1號主變A1開關復壓過流保護動作跳閘,并且1號主變復合電壓閉鎖過流保護定值為電流6 A、時間4 s,電流互感器變比為300/5,換算成一次電流為360 A。是否在110 kV AC線C相單相接地故障前4 s出現(xiàn)某個故障導致1號主變復合電壓閉鎖過流保護動作,經詢問調度,除110 kV AC線C相單相接地故障電網其它部分運行正常。由于110 kV AC線C相單相接地故障導致1號主變A1開關復壓過流保護動作跳閘,存有兩點疑點。
1)故障時,110 kV熱電廠升壓站內110 kVⅠ、Ⅱ母線分列運行,110 kV母聯(lián)分位。 1號發(fā)電機運行經1號主變升壓接入110 kVⅠ母線,經110 kV AB線并網。2號發(fā)電機運行經2號主變升壓接入110 kVⅡ母線,經110 kV AC線并網接。此運行方式在站內不可能有電壓、電流聯(lián)系,是否熱電廠外部系統(tǒng)存在聯(lián)系。
2)1號主變復合電壓閉鎖過流保護時間定值為4 s,而熱電廠110 kV AC線A4開關距離I段保護時間定值為0 s,同時動作的幾率很低,是否延時回路有故障。
經落實,故障前熱電廠1號、2號機組及主變分別通過110 kV AB線、AC線分為兩個上網點并網運行,B站110 kVⅠ、Ⅱ母線并列運行,110 kV母聯(lián)合位,C站110 kVⅠ、Ⅱ母線并列運行,110 kV母聯(lián)合位,D站110 kVⅠ、Ⅱ母線并列運行,110 kV母聯(lián)合位,線路AB、BD、CD、AC環(huán)網運行。熱電廠1號、2號機組看似分列運行,實際并列運行。 當110 kV AC線24號塔C相瓷瓶擊穿造成接地故障,熱電廠1號機作為一個電源點經線路AB、BD、CD、AC向接地點提供接地電流,一次值可能超過360 A。故障電流可啟動該保護裝置,但與110 kV A4開關同時動作跳閘,為不正?,F(xiàn)象,可能延時回路有問題。因1號主變?yōu)槌R?guī)電磁保護,無法記憶故障時信息,后調取110 kV B站故障時錄波圖,顯示故障電流為400 A,故障持續(xù)時間為89 ms,證實上述推斷的可能性。
為此對該延時回路數(shù)字式時間繼電器進行校驗,在校驗檢查過程中發(fā)現(xiàn)其撥碼開關已損壞,致使繼電器的延時接點變?yōu)樗矂咏狱c,時間繼電器撥盤時間為4 s,而輸出時間為0 s,因此1號主變A1開關保護動作應屬誤動作。
故障繼電器為1998年7月投入運行,到現(xiàn)在已經運行13年,已過健康壽命期,當日對其他類似繼電器進行了更換,以后利用發(fā)電機停機檢修機會將保護改造成微機保護,同時按照《繼電保護和電網安全自動裝置檢驗規(guī)程》的要求進行維護、校驗。
數(shù)字式繼電器是電磁保護向微機保護的過渡產品,也可按微機保護的壽命進行更新,利用升級改造機會更換成微機保護裝置,配有故障錄波功能,為分析故障提供方便。熱電廠升壓站和110 kV B站的保護裝置在分析故障時的作用形成了鮮明的對比。