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220kV断路器重合闸异常动作行为分析

时间:2023-01-02

云南电力科技有限公司研究员刘云在2022年第5期《电气技术》上撰文,对某变电站220kV进线重合闸开关异常动作行为进行研究,分析异常动作的原因。 针对线路发生单相瞬态故障时断路器实际跳闸、三联的异常情况,在确认保护装置正确动作的前提下,从二次回路与保护的配合入手、确认二次回路接线错误和保护之间的配合不当是造成这种异常动作的主要原因。 最后针对此类接线方式的重合闸提出了相应的整改措施。

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据统计,在电力系统中,80%~90%以上的输电线路故障是瞬时故障。 输电线路发生故障后,自动重合闸装置快速重合闸是保证电力系统安全稳定运行的重要措施。 在高压输电线路中,根据现场接线情况,重合闸功能由线路保护装置实现,或由断路器保护装置实现,这需要线路保护装置和断路器保护装置等多方面来实现配合好,如果配合不当,可能会出现重合闸动作异常。

本文介绍了某220kV变电站220kV线路的异常重合闸行为。 根据现场检查情况和保护装置的重合闸逻辑,分析了重合闸行为异常的原因,提出了保护间相互配合的验证方法和整改措施。

1 事件基本情况

1.1 事发前的运作方式

某220kV变电站采用扩内桥接线。 在正常运行模式下,220kV进线Ⅰ断路器232、内桥断路器223、内桥212断路器、220kV进线Ⅱ断路器231均处于运行状态。 220kV 1、3号主变高压运行中压侧中性点接地,2号主变高压运行中压侧中性点不接地. 主要接线如图1所示。

1.2 220kV双回进线保护配置

1)线路主一级保护型号为CSC-103D,重合闸方式为综合配重; 2)线路主二次保护型号为CSC-103BN,重合闸方式为综合配重; 3)231、232断路器保护型号为CSC—121A。

图1 某220kV变电站主接线

2018年12月,某电力调度控制中心主动对主电网进行风险评估后得出结论,将某220kV变电站双回进线重合闸由单重法改为重合闸。综合加权法可以提高区域电网的可靠性。 并在条件允许的情况下,及时安排专业人员实施。 现场重合闸沿用原有“用两组线路保护重合闸出口,用断路器保护重合闸出口”的方法。

两套线路保护装置重合闸方式由单一重合闸方式改为综合重合闸方式,重合闸出线口投运。 断路器保护的重合器也设置为综合配重方式,以配合线路保护,重合器出线不引出。 更换重合闸方式后,保护巡检人员对设备逐一进行整组送电试验,试验过程中未发现保护动作异常现象。

1.3 事件发生

2019年4月19日11时35分,220kV进线I回路故障跳闸,根据现场保护动作,动作时序见表1。

表1 进线I回保护动作时序

由表1可知,当进线I B相发生暂态故障时,线路一、二次保护动作跳至B相后,断路器保护跳三相,三相跳闸断路器是分开的。 模式,主一、主二保护重合闸动作楼宇自控二次回路接线,闭合永久性故障后,加速动作跳闸,闭锁重合闸。

调取线路保护故障记录后分析,断路器保护有3次通讯跳闸,导致断路器保护下发跳闸三相指令,断路器三相跳闸。 该保护具有通讯三跳投合,但由于线路保护采用综合加权方式,故不影响线路故障后的重合闸动作。

事故发生后,初步判断进线Ⅰ重合闸动作异常。 线路主一、主二次保护定值单重合闸方式为组合权重方式。 线路B相发生单相暂态故障,断路器实际动作三。 跳三连不符合综合权重法的动作逻辑。

2 事件原因分析

事发后,专业人员到现场检查发现,进线I的232断路器保护装置的重合器一直处于“充电”状态,重合器的“充满电”灯不亮. 查看定值单,本断路器保护定值中的重合闸方式为组合重量方式,装置设定的重合闸方式软压板也为组合重量方式,但最终压板为组合重量方式。设备压板状态界面不显示组合重量模式。 投入状态。 软压板定值注意事项见表2,装置软压板状态见图2。

表2 软压板整定值通知

图2 设备软压板状态

220kV进线I回路232断路器保护装置型号为CSC-121A。 该型断路器保护装置重合闸方式的选择由软压板和重合闸方式共同决定,并以“与”的方式实现,即只有当对应的重合闸方式功能只有当软压板和重合闸开关输入都处于“开”状态时才能实现。 因此怀疑可能是重合闸方式的分合闸有问题。

对比设备厂商的出厂白图(见图3)和设备背板上的接线和接线端子接线(见图4),发现插拔式插头的正极公共端器件的-in短接到8X4-a8,重合可以通过厂家白图对比判断 开门方式为单模。 软压板置于组合重量模式,而重合器模式为单重量模式,两者不对应,最后重合器无法充电,所以一直显示“充电”状态。

图3 工厂白图

由以上分析可知,线路保护屏接线端子与装置后面板接错是变电站进线Ⅰ重合闸开关动作异常的主要原因。

图4 断路器保护装置重合闸开关输入接线

根据保护装置的使用说明书,当断路器的辅助保护为不带电重合闸时,任何故障线路保护动作后,断路器的保护逻辑都会判断是否满足通讯三跳条件。 如果满足,则通讯三跳接点闭合。 此时辅助保护失灵保护启动,接到跳闸指令时,仍有三相通讯信号,且任一相有电流,则三相瞬时重新跳闸。

经检查,断路器辅助保护瞬时再跳闸出口经压板8LP6、8LP7分相脱扣出口至操作箱分相保护脱扣器。 断路器辅助保护触头的触头连接如图5所示。

综上所述,当线路发生单相故障时,线路主一、主二保护装置的动作行为是正确的,都是故障相动作的出口。 由于断路器保护重合闸不带电,通讯三跳接点闭合,线路保护动作满足瞬时重合闸三相功能的动作逻辑时,断路器保护动作跳闸三相相断路器。 由于线路保护重合闸为综合重合方式,三相跳闸后重合闸不闭锁,重合闸延时。 该操作关闭了三个阶段。

图5 断路器辅助保护触头触点

3 暴露的问题及整改措施

3.1 暴露的问题

1)继电保护人员对特殊保护配置下保护之间的配合认识不够:①重合闸方式调整时,对未用出线断路器的保护重合闸重视不够,仅按定值调整片式断路器保护重合器软压板分合闸,重合器外分闸接线调整忽略; “电源”灯不亮的现象不算异常。

2)检查工作未采用多套保护联动调试,未发现断路器保护功能与线路保护的配合问题。 对线路的主一、主二保护分别进行整组试验时,综合计权功能正常实现,不能发现单相故障三联跳闸和三联跳闸的异常现象。断路器保护装置同时投入运行。

3.2 纠正措施

1)根据断路器的保护设置,将重合闸软压板设置为综合重物,将背板上接线改为综合重物开口(断路器保护装置单重物开口)现场取消对8X4-a8接线,改成综合重开,即把设备分闸插件正极短接到8X4-a12),断路器保护重合闸功能正常,充电完成。

2)在定期检查过程中,对单组保护进行调试操作,验证保护功能及相关二次电路的正确性。 进行成套输电试验时,二次设备必须恢复正常运行状态保护,线路一、二次保护,断路器辅助保护电流回路串接,所有保护功能和出线压板投入使用。 所有保护装置均需加入模拟故障量进行联动试验,真实反映实际运行情况,通过整套试验。 验证保护之间的配合和动作逻辑是否正确。

3)继电保护整定值的改变需要充分验证,确保装置实现要求的功能。 一致等

4。结论

某220kV变电站220kV线路重合闸不正常动作的原因是线路运行方式改变后,线路保护装置和断路器保护装置只改变了装置内部控制字,没有考虑两者之间的配合线路保护和断路器保护。 回路接线没有改变。 这次重合闸异常操作事件,提高了继电保护人员对线路保护与断路器保护配合的认识。

本次事件为以后继电保护装置改造和整定值修改积累了宝贵的经验,可以有效避免类似事件的再次发生,保证线路保护动作的正确性。

本文编译自《电气技术》2022年第5期,论文题目为《220kV断路器重合闸异常行为分析》,作者为刘云。

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