許亮
(云南文山電力股份有限公司,云南 文山 663000)
隨著電力系統(tǒng)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)變化、高壓電氣設(shè)備的不斷投入運行,電力系統(tǒng)的容量越來越大,微機繼電保護的原理結(jié)構(gòu)也變得復雜了。以下,就一起輸電線路微機自動重合閘誤動案例進行分析,對類似事件的故障原因查找提供參考意見。
某電廠220 kV 某線線路發(fā)生A 相單相接地故障,線路保護(A/B 套同時)動作跳282 斷路器A 相,A 相跳開后重合閘未動作,三相不一致保護未動作,某線線僅B、C 空充線路運行。
自動重合閘裝置將斷路器重新合閘后,如果線路上沒有故障,繼電保護不會再動作跳閘,系統(tǒng)即可恢復正常運行狀態(tài),重合閘成功。如果線路上是永久性故障,例如倒桿、斷線、絕緣子擊穿、帶地線合閘,或者是去游離時間不夠等,斷路器合閘以后故障依然存在,繼電保護再次將斷路器跳開,重合閘不成功。實際運行表明,架空輸電線路上有90%的故障是瞬時性的故障,所以重合閘的成功率很高。
自動重合閘主要是由四個部分組成:起動元件、延時元件、一次合閘脈沖和執(zhí)行元件組成。
起動元件是斷路器由繼電保護動作跳閘或其他非手動原因跳閘后,起動元件均勻起動,是延時元件動作。起動方式主要由兩種:一個是斷路器控制狀態(tài)與斷路器位置不對應起動方式,另一個是保護起動方式。
延時元件是當起動元件發(fā)出起動指令后,符合計時條件,時間元件開始計時,達到預定的延時后,發(fā)出一個毫秒級的合閘脈沖。
合閘脈沖是在這個時間內(nèi),如果再有重合閘時間元件發(fā)出的命令,不會再發(fā)第二個合閘命令,它是保證一次跳閘后有足夠的時間合上對已瞬時故障和再次跳開對于永久故障斷路器,而不會出現(xiàn)多次重合。
執(zhí)行元件是重合閘動作信號送至合閘回路和信號回路,使斷路器重新合閘,讓值班人員知道重合閘已動作。
在架空線路上配置自動重合閘,主變、母線(母聯(lián))、電纜線路不配置自動重合閘。
圖1 線路保護單重邏輯框圖
圖1 中M1、M2、M3、M8、M9、M6 元件為邏輯或,意思是只要有一個條件滿足時1,其輸出就是1;圖中M4、M7、M5 元件為邏輯與,意思是所有條件必須滿足,才輸出1;圖中帶圓圈的為邏輯非,意思是輸入為零,輸出即為1,輸入為1,輸出即為0;
由圖1 可見,在重合閘動作邏輯中,當“外部單跳固定”項置“1”時,同時滿足“任一相無流”置“1”,“三相跳位及三相無流”置“0”,“外部三跳固定”置“0”邏輯時M4 元件開放,經(jīng)過M5 元件開放后,滿足單相重合時間的要求,經(jīng)過M6 元件開放后延時120 ms,重合閘出口同時開給另一套保護“單跳啟動重合閘”命令。
由圖2 二次回路圖可見,外部回路經(jīng)過端子1D37 到出口連接片1LP15,然后到保護裝置的919 回路號,經(jīng)過跳閘常開觸點TJ-1,再到920,然后接到外部回路端子1D39 號,經(jīng)過現(xiàn)場檢查后發(fā)現(xiàn),兩套線路保護的“單跳啟動重合閘”開出均接到另一套“三跳啟動重合閘”開入。
圖2 發(fā)“單跳”開出原理圖
圖3 收“三跳”開入原理圖
圖3 所示,外部回路端子號1D37,給出一個開入命令,常開觸點閉合,經(jīng)過1D39、1D62 外部回路端子,再到繼電保護回路號618,起動三跳重合閘,同時結(jié)合圖四主一保護裝置RCS-931BMV 超高壓線路電流差動保護動作報告來看,可以看到啟動后的變位報告:“三跳啟動重合”信號變?yōu)椤?”(25 ms~55 ms)。
由于現(xiàn)場重合閘方式為“單重”方式,結(jié)合圖五主二保護RCS902B 動作報文來判斷本次282 斷路器重合閘不動作的原因是兩套保護互相將對方的“單跳啟動重合閘”命令當作“三跳啟動重合閘”命令,導致重合閘放電,不具備重合閘的功能。
282 斷路器三相不一致保護配置有兩套,一套由斷路器輔助保護(RCS923A)實現(xiàn),一套為本體三相不一致保護。
圖4 斷路器輔助保護(RCS923A)三相不一致保護邏輯圖
需要同時滿足“零序電流3I0>定值”、“負序電流I2>定值”和“非全相位置”置“1”三個條件同時滿足,達到延時定值(1.5 s)后保護裝置才會動作出口,而根據(jù)現(xiàn)場動作情況分析,當線路發(fā)生故障40 ms 后,線路三相電流IA、IB、IC 均降為0,不能滿足“零序電流3I0 >定值”、“負序電流I2 >定值”電流判據(jù),因此保護不動作。
1)運行中由于電纜質(zhì)量不好破壞了二次回路的絕緣,因而造成繼電保護裝置誤動的事故較多,所以必須保證在投運前用1 000 V 的搖表測試二次回路的電纜符合要求。
2)保證圖紙與實際接線相符,符合與圖紙相符、保證接線正確。
3)提高抗干擾性能差。高頻保護因干擾信號的影響容易引起保護誤動作。應對高頻保護通道(包括接地點,做一次全面檢查,結(jié)合濾波器必須開蓋檢查。
[1]國家電力調(diào)度通信中心.國家電網(wǎng)公司繼電保護培訓教材[M].北京:中國電力出版社,2009.
[2]國家電力調(diào)度通信中心.電力系統(tǒng)繼電保護實用技術(shù)問答(第2 版)[M].北京:中國電力出版社,2000.
[3]吳必信.電力系統(tǒng)繼電保護[M].北京:中國電力出版社,2000.
[4]國家電力調(diào)度通信中心.繼電保護與安全自動裝置技術(shù)標準[M].北京:中國電力出版社,2000.
[5]江蘇省電力公司.電力系統(tǒng)繼電保護原理與實用技術(shù)[M].北京:中國電力出版社,2006.