一起三相不一致保护误动分析

一起三相不一致保护误动分析 2009年第3期广西电力 一 起三相不一致保护误动分析 AnalysisofaMisoperationAccidentinThreePhasesInconsistentProtection 刘滨涛,金煜2,黄倩,肖建华 LIUBin—tao,JIN—yu2,HUANGQian,XIAOJian—hua (1.广东电网公司揭阳供电局,广东揭阳522000;2.南昌工程学院电气与电子-r程系,江西南昌 330099) 摘要:文章对新投产的500kV变电站发生的一起三相不一致保护误动进行了探讨,对其误动 原因进行了深入分析,对产 生误动的铺助开关接点,三相位置不一致保护的零序电流起动定值过低等各种因素提出了 相应的解决,对变电运行维护 有一定的借鉴作用. 关键词:三相不一致;时间继电器;保护误动;断路器本体 中图分类号:TM762文献标识码:B文章编号:1671—8380【2009)03—0039—02 O引言 500kV榕江站是广东电网500kV骨干电网枢 纽站,于2008年6月投产,承担着梅州电力外送,以 及靖海电厂后期的外送任务,是珠三角联系粤东地 区的电力枢纽,一旦发生严重事故,将造成粤东地区 电力瓦解.一期建设500kV线6串,220kV8条 出线,2台1000MV?A单相自耦式变压器.由于 前期安装工期紧迫,后期维护中一些隐患渐渐暴露 出来,如220kV榕紫乙线2193断路器三相不一致 误动,研究误动的原因对以后工程的运行维护具有 较大的意义. 1三相不一致保护误动原因分析 1.1保护动作情况 2008年8月10日,220kV榕紫乙线C相接地 故障,保护跳开2193断路器C相,重合闸启动,后 台报三相不一致动作,跳开三相.220kV榕紫乙线 主一保护为四方CSC一103B电流差动保护,主二保 护为四方CSC一101D高频纵联保护.保护动作报 告如表1所示. 表1220kV榕紫乙线保护动作报文 婴二塑二里 时间/ms状态时间/ms状态 收稿日期:2009—02—26;修回日期:2009—03—30 1.2保护动作行为分析 三相不一致保护动作出口应满足以下两个条 件[]: ?断路器的三相位置应不一致.通过2193断 路器分相操作箱中2组三相合闸位置继电器的常开 接点H?rJ并联再与1组并联的三相跳闸位置继电 器常开接点T町串联后,判定断路器的三相位置是 否不一致,见图1. ?流过三相不一致保护的零序电流应大于零序 电流起动定值,此定值要考虑保护的灵敏度及躲过 TA的三相最大不平衡电流. 图1断路器三相不一致保护动作原理图 将保护装置的录波图和故障录波装置的录波图 结合起来看,2193断路器三相不一致保护启动是正 确的.重合闸没有动作并不是因为保护的重合闸故 广西电力2009年第3期 障,而是没有到重合闸时间,保护就三相不一致动作 了.从表1上可以看到,C相跳闸开始后,重合闸已 经启动,保护定值的重合闸整定时间为0.8S,也就 是说C相至少在79+800=879(ms)后开始重合,但 保护在720ITIS就已经三相不一致动作,三跳出口闭 锁重合闸了.开始怀疑是三相不一致整定时间出 错,值班人员于是到现场继保室查看,打印四方辅助 保护CSC122B的保护定值,发现三相不一致时间为 1.5S,与中调定值单是一致的,而且C8C122B装置 面板跳闸灯未亮,从而判断不是保护装置的三相不 一 致动作.广东电网要求220kV及以上电压等级 的断路器均应配置断路器本体的三相位置不一致保 护并投入运行J,因此值班人员立即到断路器汇控 箱查看,发现三相不一致动作灯亮,由图2得知,此 灯只有在本体三相不一致保护动作后才亮,与继电 保护的三相不一致出口动作是无关系的.因此,初 步判断保护误动是由于三相不一致时间继电器故障 造成. l暑i-7 .I 注:LP31:投奉体三相不一致连接片FA31:复归按钮K:时问缝电嚣 ,,k,.:髋闸回路中间继电器Lw:三辐不一致动作灯K:中蚵继电器 DLHW:开关台位动台,动断辅助接点 图2断路器本体三相不一致保护动作原理图 后经继保人员校验发现此时间继电器动作时间 为632iris,而按中调定值单应为2S,后检查时间刻 盘对应的是”2”,才发现是施工人员理解错了,以为 刻度盘上的”2”代表的是2S.其实根据厂家图纸, 由图3可知,这里的”2”只是整定时间的百分数,即 20%,而时间范围整定为第1档(0.2,3s),所以3 ×20%=0.6(s),而实际动作时间为720—79=641 (ins).时间继电器并没有损坏,而是由于人为因素 造成的保护误动.事后,继保人员把旋钮转到”7”刻 度线上,即为3×70%=2.1(s). OOOo 开关档位时间范围 团O.2—3s 团O.8,l2s 团O.1—1.5min 四O.8,l2min 图3220kV榕紫乙线2193断路器 汇控箱非全相时间继电器示意图 2造成三相不一致保护误动的因素 ?断路器本体三相位置不一致,保护就投入运 行.因此要求提高三相不一致保护时间元件的可靠 性,才能保证断路器本体三相不一致保护的可靠运 行.图2中K36时间继电器如本文所述出现故障或 误整定,躲不过重合闸时间,因而造成断路器本体三 相不一致保护的误动. ?断路器的辅助断路器接点出现问题.三相位 置不一致保护的位置起动条件有2种方式:一种是 通过断路器分相操作箱的2组合闸位置继电器的接 点与1组跳闸位置继电器的接点进行串并联作为断 路器三相位置不一致的判定条件(图1所示);另一 种是通过断路器本身的动合,动断辅助接点DLHw 进行串并联作为断路器三相位置不一致的判定条件 (图2所示).两种位置起动条件都要求辅助断路器 运行可靠.从图2中可以看出,220l【V断路器本 体三相不一致保护无任何闭锁条件,这就要求断路 器的辅助断路器运行可靠,才能确保断路器本体三 相不一致保护的可靠运行. ?三相位置不一致保护的零序电流起动定值过 低.当220kV断路器三相位置不一致时,TA二次 电流回路就会出现零序电流,因此零序电流可作为 断路器三相位置不一致保护的一个闭锁条件.零序 电流的取值过高在线路轻负荷状态下容易造成拒 动;取值过低在线路重负荷状态下又容易误动.所 以零序电流起动定值一般要躲过正常运行时最大不 平衡电流并要保证有足够的灵敏度,还要综合考虑 断路器实际带负荷情况和负荷性质3.广东电网 三相不一致零序电流统一按240A(一次值)整定. 当TA变比超过2400时,按0.1倍(下转第48页) 广西电力2009年第3期 松气孑L,在端部金具出现电晕的情况下可能过早劣 化,这些缺陷均造成复合绝缘子运行几年后密封性 能降低或失效.在霉雨天气下,潮气很容易通过失 效的端部密封浸入芯棒与金具及护套的界面,潮气 在高压电场作用下显现酸性,长期腐蚀芯棒,造成绝 缘子失效. 磊 圈圈 端部金具 产??一’叶…-1?一?一?卜t—卜?一 l喜瀑Il硫化硅橡蒯一 I挤包护套l 图5挤包穿伞工艺产品端部密封示意图 4结语 综上所述,线路合成绝缘子应优先选用内绝缘 采用耐酸耐高温玻璃纤维填充环氧树脂拉挤引拔 棒,外绝缘采用高温硫化硅橡胶,端部连接采用同轴 多向压接,端部密封采用高温硫化硅橡胶注射密封, 采用整体注射工艺,机电参数完全满足国家相关标 准的合成绝缘子. 参考文献 [1]邱志贤.高压复合绝缘子及其应用[M].北京:中国电 力出版社,2006. [2]GB/T19519—2004.标称电压高于1000V的交流架空 线路用复合绝缘子——定义,试验方法及验收准则 [S]. [3]DL/T810—2002.?500kV直流捧形悬式复合绝缘子 技术条件Es]. (上接第40页) 二次额定电流整定(二次值),取值低于相邻线零序 I,?段定值,使之不会误动;相邻线零序?,?段时 间定值大于三相不一致保护的1.5S时,也不会误 动.本站保护用TA变比为2400/1,故整定为0.1 A. 3杜绝三相不一致保护误动的几点措施 ?做好断路器本体三相不一致保护时间继电器 的校验工作.由于断路器本体三相不一致保护只要 有断路器三相位置不一致开入,就起动时间继电器 出口跳闸,没有任何闭锁条件,所以要求时间继电器 一 定要运行可靠.在保护定检工作中,还要重点检 查断路器本体三相不一致保护时间继电器的性能, 对运行可靠性差和离散值大的时间继电器,应尽快 更换为可靠性高,稳定性好的时间继电器. ?将认真检查断路器的辅助断路器状况纳入年 度检修工作.不管是断路器辅助保护中的三相不一 致保护,还是断路器本体三相不一致保护,断路器三 相不一致保护的位置起动最终都是从辅助断路器的 接点采集的,所以断路器的辅助断路器运行可靠性 十分重要.除了采用质量好的辅助断路器外,还要 做好检修工作的防腐,检查工作,及时发现辅助断路 器出现的锈蚀,触点卡涩问题,对不满足运行要求的 辅助断路器及时进行更换. ?在断路器辅助保护中的三相不一致保护新投 入运行和保护改定值时,对保护定值要进行核对,对 定值项有疑问时应与整定计算人员进行沟通,确保 定值的正确性.对新投入运行和电流回路有变动的 三相不一致保护,要做六角图并测试零序电流,零序 电流较大时应查找原因并进行分析,确保交流电流 回路的正确性.从定值和保护电流二次回路两方面 保证断路器辅助保护中三相不一致保护零序电流起 动条件的正确性. 4结束语 通过对500kV榕江变电站2193断路器三相不 一 致保护误动的原因分析,找到了容易造成三相不 一 致保护误动的因素,对三相不一致保护的运行维 护提出了建议,给三相不一致保护的安全可靠稳定 运行提供了较好的借鉴作用. 参考文献 [1]CsC一122B数字式断路器辅助保护装置说明书[R]. 北京:四方继保自动化股份有限公司,2004. [2]广东省电力调度中心.广东省电力系统继电保护反事 故措施及释义(2007版)[M].北京:中国电力出版社, 2008. [3]武剑灵,王尚军,徐向军.永圣域变电所500kV断路器 三相不一致保护分析[J].内蒙古电力技术,2002,20 (6):27—28.