摘要:現(xiàn)在500kV變電站500kV電氣主接線方式為3/2接線方式,即一條線路的保護(hù)要同時采集兩個斷路器的分合閘位置,在此接線方式下,一條線路由兩個斷路器同時供電,同時根據(jù)運(yùn)行方式的需要一條線路也可以由單個斷路器供電。本文主要分析中斷路器停電與不停電下對于線路保護(hù)的影響。
關(guān)鍵詞:中斷路器;3/2接線方式;檢修切換把手;線路保護(hù)
前言
對于500kV線路來說,當(dāng)一個斷路器檢修時,不管斷路器是分位還是合位,保護(hù)均應(yīng)該判別為該斷路器在分位。處于檢修狀態(tài)的邊開關(guān)或中開關(guān)的輔助接點(diǎn)應(yīng)及時退出線路保護(hù),否則可能因?yàn)橛捎诓荒苷_反映斷路器位置造成保護(hù)不正確動作。當(dāng)斷路器轉(zhuǎn)檢修以后應(yīng)立即投上開關(guān)檢修把手,開關(guān)檢修把手的正確投退影響保護(hù)對斷路器位置的正確采集,這樣可以保證過電壓保護(hù)向?qū)?cè)發(fā)遠(yuǎn)跳命令的正確性,同時也保證了合于故障保護(hù)有雙重化判據(jù),確保線路合于故障時保護(hù)正確可靠動作。
1開關(guān)檢修把手對RCS-931D線路保護(hù)的影響
原理:如下圖所示,1QK為線路保護(hù)屏上的5013開關(guān)檢修把手,1QK4為5012開關(guān)檢修把手。712、714、716端子分別為A、B、C三相的分相跳閘位置繼電器接點(diǎn)(TWJA、TWJB、TWJC)輸入,即線路保護(hù)通過將5012開關(guān)、5013開關(guān)的常閉輔助觸點(diǎn)串聯(lián)采集TWJ。當(dāng)只有5013開關(guān)檢修時要投入1QK,確保能正確采集TWJ。以A相為例,1QK的1接點(diǎn)和2接點(diǎn)接通后會將5013斷路器輔助觸點(diǎn)FA兩端短死,保護(hù)采集到斷路器處于分閘位置。如若未投上1QK,當(dāng)5013開關(guān)檢修中因工作需要一直將5013開關(guān)處于合閘位置,此時5013開關(guān)的常閉輔助觸點(diǎn)將打開,無論5012開關(guān)處于何種位置保護(hù)采集到的TWJ均為0,這將影響到保護(hù)的正確動作。
線路保護(hù)采集TWJ的作用一般有:(1)重合閘用,不對應(yīng)起動重合閘。(2)TV三相失壓且線路無流時,看開關(guān)是否在合閘位置,若是則經(jīng)1.25秒報(bào)TV斷線;(3)判別線路是否處于非全相運(yùn)行。
分析:目前500kV線路保護(hù)中的重合閘功能均停用,改為采用斷路器保護(hù)中的重合閘功能,而且重合閘的起動方式為保護(hù)動作起動,因此能否正確采集TWJ對線路的重合閘功能沒有影響。當(dāng)線路三相失壓且線路無流時,如果開關(guān)在分閘位置無需報(bào)TV斷線,若開關(guān)在合閘位置則要延時1.25秒報(bào)TV斷線。TV斷線后RCS-931D將退出距離保護(hù)以及零序方向過流保護(hù)。當(dāng)檢修5013開關(guān)時如若沒投上開關(guān)檢修把手時只會影響開關(guān)分閘位置的采集,不會影響合閘位置的采集,也不會對線路保護(hù)的TV斷線功能造成影響。因此線路保護(hù)能否正確采集TWJ主要會影響線路保護(hù)能否判別線路是否處于非全相運(yùn)行,即影響到線路保護(hù)的合閘于故障保護(hù)功能。
(2)RCS-931D的合閘于故障保護(hù)功能通過保護(hù)的非全相運(yùn)行流程實(shí)現(xiàn),保護(hù)的非全相運(yùn)行流程包括非全相狀態(tài)和合閘于故障保護(hù)。跳閘固定
動作或跳閘位置繼電器TWJ動作且無流,經(jīng)30ms延時置非全相狀態(tài)。當(dāng)跳開相有電流或TWJ返回,保護(hù)開放合閘于故障保護(hù)200ms。進(jìn)一步分析可知當(dāng)重合于故障時線路保護(hù)可以通過跳閘固定動作置非全相狀態(tài),然后可以通過跳開相有流來開放合閘于故障保護(hù)200ms。因此RCS-931D的重合于故障保護(hù)功能不依賴于對TWJ的采集,這一點(diǎn)可以通過對RCS-931D的保護(hù)試驗(yàn)來證明。試驗(yàn)時將TWJ一直置0,首先模擬出保護(hù)單相瞬時故障后重合閘動作,此時再對保護(hù)裝置加故障量保護(hù)同樣會重合于故障加速動作。
(3)一般情況下手合于故障保護(hù)也可以像重合于故障保護(hù)一樣不依賴于對TWJ的采集,只有在特殊情況下如果未投入開關(guān)檢修把手才會影響到手合于故障保護(hù)。例如當(dāng)中開關(guān)檢修且中開關(guān)檢修把手未投入,若檢修過程中開關(guān)長期處于合閘位置,當(dāng)操作人員手動拉開邊開關(guān)后因TWJ仍為0所以合閘于故障保護(hù)無法進(jìn)入非全相狀態(tài),操作人員手合邊開關(guān)時如果線路上發(fā)生故障手合于故障保護(hù)不能加速動作將導(dǎo)致事故擴(kuò)大。但發(fā)生這種情況的概率極低,所以正常情況下開關(guān)檢修把手的投退不會影響線路保護(hù)RCS-931D的合于故障保護(hù)功能。
2開關(guān)檢修把手對過電壓保護(hù)發(fā)遠(yuǎn)跳功能的影響
原理:如上圖所示線路過電壓保護(hù)RCS-925將中開關(guān)和邊開關(guān)所有的斷路器輔助接點(diǎn)串聯(lián)后接入裝置TWJ開入接點(diǎn)626,當(dāng)投入5013的開關(guān)檢修把手后1QK的13接點(diǎn)和14接點(diǎn)會接通,保證采集到的斷路器位置為分閘位置。過電壓保護(hù)動作后在跳本端斷路器的同時向?qū)Χ税l(fā)遠(yuǎn)方跳閘信號,發(fā)遠(yuǎn)方跳閘信號時可選擇是否經(jīng)本端斷路器的分相跳閘位置閉鎖,如果經(jīng)跳閘位置閉鎖一定要本端的兩個斷路器三相跳閘后才能向?qū)?cè)發(fā)遠(yuǎn)方跳閘信號[3]。為了保證本側(cè)保護(hù)發(fā)遠(yuǎn)跳命令的正確性,過電壓保護(hù)RCS-925中的“遠(yuǎn)跳經(jīng)跳位閉鎖”控制字均投入,這樣過電壓保護(hù)在確認(rèn)本端斷路器都跳開以后才發(fā)遠(yuǎn)跳命令。如果開關(guān)檢修時未能投上開關(guān)檢修把手,且開關(guān)檢修中開關(guān)置于合閘位置,恰好此時本側(cè)過電壓保護(hù)動作,但過電壓保護(hù)因?yàn)椴杉降腡WJ為0不會向?qū)?cè)發(fā)遠(yuǎn)跳命令。所以開關(guān)轉(zhuǎn)檢修后必須立即投上開關(guān)檢修把手,否則會影響到過電壓保護(hù)向?qū)?cè)發(fā)遠(yuǎn)跳命令。
3事件實(shí)例與分析
2018年3月3日17時37分,500kV曲某Ⅰ回線發(fā)生A相瞬時性故障,500kV曲某變側(cè)兩套線路保護(hù)動作跳A相后,重合閘動作成功,曲某電廠側(cè)兩套線路保護(hù)動作跳A相后,于156毫秒發(fā)單跳失敗動作跳三相。原因分析曲某電廠500kV升壓站一次主接線為3/2接線方式,#3、#4主變停運(yùn),500kV曲某Ⅰ回線運(yùn)行,500kV5913斷路器運(yùn)行,500kV曲某Ⅰ回線經(jīng)5913斷路器上500kVⅡ組母線;500kV5911、5912、5922、5923斷路器停運(yùn)冷備用。
保護(hù)動作情況:
①2018年3月3日17時37分32秒331毫秒,500kV曲某Ⅰ回線主一集成輔A保護(hù)41毫秒縱聯(lián)距離保護(hù)動作跳5913斷路器A相,156毫秒發(fā)縱聯(lián)差動保護(hù)動作、縱聯(lián)距離動作、單跳失敗三跳5913斷路器。
②2018年3月3日17時37分31秒999毫秒,500kV曲曲Ⅰ回線主二集成輔B保護(hù)31毫秒縱聯(lián)差動保護(hù)動作跳5913斷路器A相,156毫秒發(fā)縱聯(lián)差動保護(hù)動作、單跳失敗三跳5913斷路器。
③2018年3月3日17時37分32秒587毫秒,500kV曲某Ⅰ回線5913斷路器保護(hù)啟動,0毫秒A相跳閘開入,32毫秒A相跳閘位置開入,151毫秒B、C相跳閘開入,152毫秒溝通三跳出口,156毫秒閉鎖重合閘,183毫秒B、C相跳閘位置開入。
因現(xiàn)場值班人員對保護(hù)裝置熟悉程度不足,未對動作報(bào)告中單跳失敗異常報(bào)文引起足夠重視,認(rèn)為500kV曲某Ⅰ回線A相故障,保護(hù)5毫秒發(fā)縱聯(lián)差動保護(hù)動作跳A相,隨后發(fā)展成三相故障,保護(hù)156毫秒發(fā)縱聯(lián)差動保護(hù)動作跳三相為保護(hù)正確動作,經(jīng)對一二次設(shè)備檢查無異常后,18:10當(dāng)值班長向中調(diào)匯報(bào)500kV曲某Ⅰ回線5913斷路器保護(hù)動作正確后,20:56分中調(diào)下令合上5913斷路器。事故前,500kV曲某Ⅰ回線曲某變側(cè)的邊、中斷路器正常運(yùn)行,曲某電廠側(cè)5912中斷路器冷備用、5913邊斷路器正常運(yùn)行??紤]到5912中斷路器長期冷備用后,曲某電廠切斷了5912中斷路器的操作電源,導(dǎo)致5912中斷路器的位置信號不能正常反應(yīng),5912中斷路器的TWJ常開接點(diǎn)處于斷開位置。針對500kV曲某Ⅰ回線保護(hù)裝置發(fā)“單跳失敗三跳”的異常報(bào)文,專家到現(xiàn)場進(jìn)行檢查,檢查發(fā)現(xiàn)500kV曲某Ⅰ回線曲某電廠側(cè)兩套線路保護(hù)屏上的“邊、中斷路器檢修切換開關(guān)1QK”處于“正常”位置。切換開關(guān)1QK處于“正?!蔽恢脮r,線路保護(hù)裝置需同時取邊、中斷路器TWJ常開接點(diǎn)的“串聯(lián)與邏輯”判斷線路斷路器跳閘位置。事件發(fā)生時,5913邊斷路器A相跳閘后,其A相位置繼電器TWJa正確動作,保護(hù)裝置中J1動作,但由于5912中斷路器的TWJ常開接點(diǎn)處于斷開位置,保護(hù)裝置中J4不動作,因此線路保護(hù)裝置在5913邊斷路器跳閘后仍判定線路A相在合閘狀態(tài),故發(fā)單跳失敗三跳命令。
4結(jié)束語
開關(guān)檢修把手的正確投退影響保護(hù)對斷路器位置的正確采集,在日常運(yùn)維過程中,應(yīng)當(dāng)正確理解500kV變電站500kV3/2電氣接線方式下中斷路器切換檢修把手的原理,在倒閘操作過程中,正確切換中斷路器把手位置,使線路保護(hù)正確動作。
參考文獻(xiàn):
[1]劉金龍.500kV開關(guān)狀態(tài)選擇把手的意義及影響.高壓電器,2010.
[2]南京南瑞繼保電氣有限公司說明書
作者簡介:楊瓊璋(1992),女,助理工程師,變電運(yùn)行技師,學(xué)士學(xué)位,云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司楚雄供電局,從事變電運(yùn)行工作的研究工作。