0 引言
高壓斷路器是切斷或閉合高壓回路的電氣設(shè)備,在電網(wǎng)中具有保護(hù)與控制的雙重作用,作為電力系統(tǒng)中重要的設(shè)備之一[1],斷路器能否正確動(dòng)作,不僅與其分合閘時(shí)間有關(guān),且與其分合閘線圈兩端電壓大小和輸出時(shí)長密切相關(guān)。目前,國內(nèi)電力系統(tǒng)并未將測(cè)試斷路器合分閘線圈兩端電壓這項(xiàng)內(nèi)容作為周期性檢測(cè)項(xiàng)目,筆者針對(duì)一起 線路斷路器后加速延時(shí)分閘故障,根據(jù)保護(hù)動(dòng)作、現(xiàn)場(chǎng)檢查和試驗(yàn)情況,提出了利用便攜式錄波裝置測(cè)試機(jī)構(gòu)分閘線圈兩端電壓的方法,判斷斷路器延遲分閘是一次機(jī)構(gòu)還是二次保護(hù)的原因,提出了針對(duì)性的防范措施,以保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行[2-3]。
1 事故過程
2023-12-24T14:35,一輛風(fēng)機(jī)運(yùn)送車由于風(fēng)機(jī)葉片過高觸碰電力線路, 110kV DM線A相接地,線路保護(hù)動(dòng)作、重合,經(jīng)后加速跳閘。錄波分析發(fā)現(xiàn),后加速動(dòng)作至開關(guān)跳開時(shí)長 ,不符合定值整定時(shí)長。故障后相關(guān)保護(hù)動(dòng)作情況如表1所示。
2 現(xiàn)場(chǎng)檢查和試驗(yàn)方法
2.1 現(xiàn)場(chǎng)檢查
設(shè)備基本情況: 110kV 線路斷路器智能終端為長園深瑞PRS-7389;保護(hù)為長園深瑞PRS-723-D;開關(guān)為上海西電 斷路器,出廠時(shí)間為2012年;額定短路開斷電流 40kA ,額定分閘時(shí)間小于
,額定合閘時(shí)間小于
。現(xiàn)場(chǎng)檢查保護(hù)報(bào)文及故障錄波器報(bào)文情況,如表1、圖1所示。
注:測(cè)距0012.8表示故障點(diǎn)在 處,此時(shí)的母線電壓A相
為0V,零序電流
為0A。
從故障錄波器報(bào)文來看, 開關(guān)分閘線圈勵(lì)磁,
TWJ動(dòng)作, 2075ms 合閘線圈勵(lì)磁,
HWJ動(dòng)作,
分閘線圈勵(lì)磁,
TWJ動(dòng)作??芍蠹铀匐A段,分閘線圈勵(lì)磁時(shí)間符合整定時(shí)長,但TWJ動(dòng)作時(shí)間慢了近
。由此可見,保護(hù)裝置沒有問題。
2.1.1 保護(hù)報(bào)文和故障錄波報(bào)文動(dòng)作情況分析
1)以出現(xiàn)A相短路電流的時(shí)間作為 ,此時(shí)是短路接地的時(shí)刻,短路電流有效值約2A,觸發(fā)零序過流保護(hù)I(定值
,
(保護(hù)顯示316ms)零序Ⅱ段保護(hù)動(dòng)作,
時(shí)A相電流消失,推得斷路器動(dòng)作時(shí)長約
,一切正常。
2)重合閘(時(shí)間定值2s)在 (保護(hù)顯示
2390ms) 動(dòng)作,此時(shí)距保護(hù)動(dòng)作過了 2075ms,2456ms 時(shí)A相電流又出現(xiàn),有效值2A,推得斷路器動(dòng)作時(shí)長約 ,一切正常。
零序過流加速動(dòng)作,此時(shí)距故障電流再次出現(xiàn)
,但開關(guān)并未迅速跳開;2774ms時(shí)零序過流ⅡI段動(dòng)作(時(shí)間定值
,此時(shí)距故障電流再次出現(xiàn)
0
4)2913ms時(shí)A相電流突增到7A,此時(shí)事故現(xiàn)場(chǎng)汽車爆胎,接地電阻大幅減小; 距離I段保護(hù)動(dòng)作(時(shí)間定值0s),此時(shí)距故障電流增大
.
時(shí)距離ⅡI段加速動(dòng)作(時(shí)間定值
,此時(shí)距故障電流增大
時(shí)距離ⅡI段動(dòng)作(時(shí)間定值
,此時(shí)距故障電流增大
時(shí)零序過流保護(hù)III、IV段動(dòng)作(時(shí)間定值
,此時(shí)距故障電流再次出現(xiàn)908ms;3960ms時(shí)零序過流保護(hù)I段動(dòng)作(時(shí)間定值
,此時(shí)距故障電流增大
。
54353ms時(shí)TWJ置1,開關(guān)跳開,此時(shí)距零序過流加速動(dòng)作過去1 ,開關(guān)動(dòng)作有異常延時(shí)。
2.1.2 智能終端報(bào)文動(dòng)作情況分析
由智能終端報(bào)文(圖2)可知, 智能終端發(fā)出了GOOSE跳閘1命令,且在
后收到了控制回路斷線的報(bào)文,說明斷路器常閉輔助接點(diǎn)正常斷開,智能終端正常。但智能終端直到
才收到開入10(斷路器跳位)信號(hào),于是將故障范圍確定在開關(guān)機(jī)構(gòu)內(nèi)。
2.2 試驗(yàn)方法
通過對(duì)斷路器的動(dòng)作原理分析得知,當(dāng)分閘電磁鐵的動(dòng)作電壓大小或動(dòng)作電壓輸出時(shí)長不滿足要求時(shí),會(huì)使斷路器延時(shí)分閘或拒分。為分析分閘電磁鐵的動(dòng)作電壓大小和時(shí)長是否滿足要求,進(jìn)行了如下試驗(yàn):
1)控制回路絕緣電阻測(cè)試。切斷斷路器的直流操作電源,用500V絕緣電阻表測(cè)量,絕緣電阻無明顯下降。
2)測(cè)試分閘線圈兩端電壓情況。通過將機(jī)構(gòu)內(nèi)分閘線圈Y2兩端A1和A2節(jié)點(diǎn)采回至便攜式錄波裝置(WY9B),查看防跳試驗(yàn)時(shí)線圈兩端電壓波形。
起始狀態(tài):開關(guān)在分位,分閘線圈Y2兩端電壓均為-110V,此時(shí)錄波器內(nèi)顯示電壓差為 o
防跳試驗(yàn)時(shí):開關(guān)合上后,跳閘回路導(dǎo)通, 后,分閘線圈Y2兩端電壓差升至
o
此電壓一直持續(xù)到1696ms時(shí),此時(shí)開關(guān)跳開(跳閘回路斷開),隨后電壓降為 。與站內(nèi)錄波器開關(guān)位置波形一致,如圖3、圖4所示。通過便攜式錄波裝置波形可以判斷出開關(guān)機(jī)構(gòu)內(nèi)分閘線圈在開關(guān)合上的瞬間
,兩端電壓差達(dá)到
,分閘線圈兩端動(dòng)作電壓滿足要求。
3 DM線跳閘原因分析
通過調(diào)取現(xiàn)場(chǎng)錄波和后臺(tái)信息可知,保護(hù)動(dòng)作及智能終端動(dòng)作錄波正?!,F(xiàn)場(chǎng)調(diào)閱智能終端報(bào)文,發(fā)生故障后,智能終端發(fā)出GOOSE跳閘命令之后 ,出現(xiàn)DM線“控制回路斷線”告警信號(hào),HWJ已經(jīng)返回,由此可以判斷當(dāng)時(shí)智能終端跳閘回路的出口電壓已經(jīng)送出。
結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)檢查和例行試驗(yàn),MZ變 110kV DM線故障后加速分閘延時(shí),應(yīng)與斷路器液壓機(jī)構(gòu)操作性能有關(guān)。
4 結(jié)論及建議
針對(duì) MZ變 110kV DM線路斷路器后加速分閘延時(shí)故障,試驗(yàn)人員根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)故障錄波報(bào)文、智能終端報(bào)文、保護(hù)動(dòng)作信息及試驗(yàn)分析,可判定該起故障的發(fā)生主要是因?yàn)閿嗦菲饕簤簷C(jī)構(gòu)內(nèi)部存在缺陷,造成斷路器分閘延時(shí)。針對(duì)此類故障,結(jié)合上述分析提出以下建議:
1)對(duì)該型號(hào)的斷路器進(jìn)行全面排查,加強(qiáng)監(jiān)視與維護(hù)。2)收集整理原始試驗(yàn)數(shù)據(jù)及歷史試驗(yàn)數(shù)據(jù),做好橫向分析、縱向?qū)Ρ?,以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題[4]。
[參考文獻(xiàn)]
[1]翁新林,秦文紅,張小平,等.一起220kVSF斷路器延遲分閘故障分析[J].高壓電器,2017,53(10):246-251.
[2]羅云照,黃志雄.斷路器分合閘裝置故障導(dǎo)致的跳閘分析及處理[J].貴州電力技術(shù),2011,14(10):41-44.
[3」黃瑋,胡宏宇,陳開群,等.500kV變電站220kV線路斷路器延時(shí)分閘故障分析[J].水電能源科學(xué),2012,30(9):145-147.
[4]郭躍東,郭麗華,張濤,等.斷路器延時(shí)分閘的原因及預(yù)防措施[J].電世界,2016,57(8):28.