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继电保护案例分析

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继电保护案例分析范文第1篇

关键词:工程;应用;保护;课程

作者简介:宋丽群(1967-),男,黑龙江哈尔滨人,南京工程学院电力工程学院,副教授;韩笑(1969-),男,江苏扬州人,南京工程学院电力工程学院,副教授。(江苏?南京?211167)

基金项目:本文系2010年南京工程学院教学改革项目“电力系统继电保护课程的教学改革”(项目编号:JG201020)的研究成果。

中图分类号:G642?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)24-0044-02一、“电力系统继电保护”课程存在的问题分析

在以智能电网及新能源技术为代表的电力相关产业升级和发展新兴战略产业背景下,“电力系统继电保护”课程的教学内容、教学模式与教学方法有必要继续改革、创新和实践。从而为创建《电力系统继电保护》精品课程,促进专业及学科的发展,提高电气工程品牌特色专业的建设水平做出积极贡献。目前,“电力系统继电保护”课程存在的普遍问题如下。

理论分析偏多,与实际装置脱节。“电力系统继电保护”课程本身的专业性很强,也涉及到许多实际的装置,要求学生先期了解掌握电力系统的整体特征、电气设备的特点。对于初学者而言,对实际的电力系统及相关设备的认知不足是较普遍的现象,教学内容中对于实际的保护装置介绍较少。而目前电力系统已广泛采用数字式继电保护装置,其数字化程度高、功能综合性强,数字式继电保护装置中本身就蕴藏着丰富的继电保护原理知识及相关专业知识。在实际的教学过程中,学生一方面因为不了解电力系统继电保护理论的具体用法,而感到教学内容枯燥,另一方面又因为不了解工作中将要面对的新型继电保护装置,而感到自信心不足。

学生自学能力较弱,教学模式有待改进。在前期的改革中,进行了基于CDIO教育思想的教学模式的改革尝试,对于部分教学内容实施了教育教学方法改革试点。但在试点过程中,仍存在学生过分依赖《电力系统继电保护》教材,自学课时偏少,在课堂上与老师互动偏少等现象。以上现象使得在“电力系统继电保护”课程中推广基于CDIO教育思想的教学模式存在一定难度。

因此,必须围绕加强学生的“知识、能力、素质”中心要旨,从工程技术应用、技术创新更深层次找准“电力系统继电保护”课程的目标定位,及时更新教学内容、建设相关教材、改变教学手段、加强理论与实践的紧密结合、积极与现场紧密接轨,从而进一步提高“电力系统继电保护”课程教学效果。

二、“电力系统继电保护”课程的目标定位与改革方案

改革的目标是:改变传统的教学模式,针对应用型本科人才培养需求,面向普通应用型本科电气工程及其自动化专业,坚持“基本理论适度、注重工程应用”的基本原则,将理论知识与实践知识有机融合。力求解决继电保护教学难点多、教学枯燥等问题,在编写出具有鲜明特色的继电保护工程应用教学能力的,具有高度“互动性”的规划教材的基础上,制定新的课堂教学方案及实践教学方案,为培养“综合素质高、实践能力强”的继电保护工程技术人才服务。

改革的方案是:确立主动适应行业发展,以人才需求为导向,以工程应用能力为核心,以企业全程参与为方法的电气工程及其自动化继电保护专业方向人才培养新理念。规划建设了适用教材,突出理论与实践相结合。转变传统的理论教学、实践教学相脱节的思想观念,将理论教学与实践教学进行融合,贯彻回归工程教学的理念,创建基于CDIO教育思想的“引导、训练、评价”的三段式教学模式,实施了教育教学方法改革试点。

三、教材建设

教材建设是此项改革的主要内容之一,教材内容的充分论证、合理组织,本身就是教育理念的体现。根据学科建设与专业建设的目标任务,规划建设了继电保护专业适用教材,该教材由南京工程学院(我院)教师为编写主体,邀请企业工程技术人员共同参与编写,反映了电力系统自动化新技术、新方法、新标准、新工艺,突出了理论与实践相结合。其主要特点如下。

(1)易理解。语言阐述简洁易懂。以实用继电保护为出发点,不搞理论研究,避免复杂的整定计算,多讲最基本原理及用法,多讲实用时所遇到的问题。本书的主要专业基础知识来源于电力系统故障分析的内容。因此,在进行理论讲解时要简单,对于专业术语加以注释说明,注重讲解理论的来源以及用处,以简洁、通俗的语言让学生明白该理论在继电保护中的应用,避免繁琐的推导过程。

(2)有灵魂。紧紧围绕“二次系统”、“继电保护系统”进行组织,杜绝介绍某一种保护或继电器原理而不介绍保护的具体用法,保护原理和实用保护装置相对应。同时始终以电力系统对于继电保护的“四性”要求为“魂”,在介绍保护原理、整定、接线、案例分析的同时,强化学生对于继电保护的“四性”矛盾及统一关系的理解,从而使学生在学习过程中体会到蕴含于继电保护知识中的严谨而富有创新的科学哲理,将专业课教学与人文教育有机结合,提高其对待事物的综合分析判断能力,从而提高其综合素质。

继电保护案例分析范文第2篇

【关键词】:继电保护 电力系统事故

中图分类号:F406文献标识码: A 文章编号:

1 引言

随着市场经济体制推进,高速发展的国民经济带动了全国各行业的飞速前进,为供电企业带来新机遇与新任务,也提出了新的挑战。而作为供电系统重要设备继电保护,无论是计算机系统软件上还是继电保护装置上,都有了较大提升。相比之下,继电保护还存在各种急需改进与完善之处,才能为人们生活与生产带来便利。在这种形势下,研究电力系统继电保护事故原因分析及改进措施具有现实意义。

2 电力系统继电保护事故原因

从很多实际事故案例分析可以看出来,造成继电事故原因是多方面的,其中既有人为因素也有设备因素,本文就从这两个方面分析事故原因。

2.1 人为因素

2.1.1 依据经验操作

在电力企业工作人员之中,一些职员工作时间比较长具备了较强的经验,有一些技术好的员工确实能够仅凭经验对某一些故障准确判断,具备了较强事故判断和处理能力。时间一长,这些员工就会产生轻视情绪,认为自己的直观判断就是标准。一旦遇到继电保护出现异常之时,就有可能会判断失误而造成保护事故发生,进而耽误了事故最佳处理时间,产生出本可以避免的损失。这种现象最长出在一些上年轻职工身上,因为这一类人经验十足但知识较少,往往极易产生出这种思想。

2.1.2 缺乏相应的专业技能

电力系统中涉及面比较广且人员众多,因此工作人员中存在一些文化知识较低或者刚刚参加工作人员,这些人员对继电保护综合系统不熟练,还不具备独立操作的能力。但是在有一些地方缺乏人手也安排上去了,一旦遇到电力系统上的继电保护出现异常现象时,就束手无策不值得如何处理,或者一些能够简单判断也不能够完全判断出问题根源。而且在记录继电保护上有关的参数,有一些工作人员误记或者漏记了一些参数,都可能带来继电保护事故。

2.1.3 缺乏相应责任心

为了减轻工作人员劳动强度,电力系统的继电保护设计中采用了自动化系统,该系统确实能够实现保护装置自动化。但是事实上却存在一些弊端,一些工作人员对自动化含义理解不清楚,认为自动化就是完全由计算机来控制,认为人是可有可无。就是这种错误认识,这种不负责任的态度为继电保护检修和调度带来极大的隐患性,一旦时代严重都可能导致继电保护出现事故。

2.1.4 一、二次设备的检测配合较差

为了确保电气设备的安全运行采用了二次作保障,工作的时候一次给二次提供了实时动态数据的监测点,由此可见一二次之间必须有机结合密切联系。但是,实际上检测或者运行中这两次却是分开的,两次工作侧重点是不一致的,时常会有一、二次分离开来的现象。但是一次人员在对设备进行预防性试验的时候,根本不了解二次系统的情况,就会导致引线端子出现错加压、选择错误等,致使二次系统可能出现短路故障,致使继电的保护装置出现跳闸闭锁。而且对二次进行检测维护之时,因设备更新的速度十分快,检测人员对设备又不十分了解,可能引发安全距离不够、引线错误等等操作出现,导致系统跳闸,如果严重还可能为检修人员带来触电危险。因此做好一二次设备之间检测配合,有效的提升整个电力系统供电可靠性。

2.2 设备因素

电力系统继电保护装置是由微机装置、数据采集系统以及管理装置等等组成的,一旦这些组成中的某一项出现异常,就能够引发出继电保护事故发生。

2.2.1 数据采集系统

但继电保护在正常使用中会随着运行产生一些物理上的参数,而收集这些参数任务且是由数据采集系统来完成,并把这些数据转为数字信号,通过相关处理器处理之后传到微机系统,做下一步处理。一旦数据采集系统出现了异常,就不能够将这些参数送到微机系统,致使继电保护发生事故。

2.2.2 继电保护设备电压

在电力系统继电保护装置上,一般都有检同期重合闸、检无压线路,如果在主变的电压侧出现双分支之时,就要考虑主变压的低压一侧分支和相邻的主变压的低压一次是否相关,出现小电源侧投检同期、大电源侧投检无电压等等情况;而且对于继电保护装置之中充电之时,必须要等整体充电满足之后,才能进行备自投跳合开关。如果没有满足充电的条件,就有可能会发生继电保护事故。

3 电力系统继电保护改进方法

只有确保了电力系统继电保护正常,才能让电力企业可持续发展。因此必须要从事故原因中挖掘问题根源,进行相关改进方法。

3.1 提升相关人员专业综合素质

事实上,无论什么事故主要根源还在于人,因此对电力系统相关人员专业综合、技能培训十分重要,通过培训提升工作人员专业技能,才能确保继电保护可靠运行。通过培训让工作人员在平常工作中,了解继电保护设备各个部分的结构与功能,进而能熟练操作各部分元件,一旦遇到异常就能够及时处理。同时经过相关培训让工作人员具有良好素质,增强安全意识,树立安全第一工作第一的现代化思想。只有这样,电力工程人员才能给结合自身专业技能,认真负责的做好继电保护工作,减小或者杜绝继电保护事故发生。

3.2 加强检修继电保护装置

所有设备在运行中都存在磨损,都会随着时间出现各种各的问题。因此必须要加继电保护装置的检测,设备中老化元件和线路,都要及时发现及时维修更换,对于设备中的电压、电源以及电流等异常情况,及时进行更正。当主变到电抗器之间的刀闸同时断开之时,要检测电抗器限流是否影响到整个电力系统继电保护,减小损害电抗器;要时常检测开关的高频保护功能是否正常,确保发生故障时高频保护能够正常动作;还要确保预警功能系统设计正常,一旦继电保护出现异常就要及时预警。改进继电保护装置上,不仅仅上面几个方面,还要对一次二次及其他事故原因作出妥善处理措施,才能确保继电保护正常工作。

4 结语

因此电力系统必须提升管理水平、维护设备正常运行才能稳定供电,为人们带来生活、生产便利。电力系统正常运行关系着正常供电,影响着人们生活。因此电力企业要加强培训工作人员,提升他们的专业素质、技能水平,同时还要做好继电保护设备检修和维护。只有这样才能有效降低电力系统继电保护事故发生率,才能推动电力系统可持续发展。

参考文献

[1] 龚永智.电力系统继电保护事故原因及改进措施探讨[J].中国新技术新产品,2011(1):17-19.

[2] 朱时祥.关于继电保护的性能和检修措施探讨[J].今日科苑,2010(8):165-168.

继电保护案例分析范文第3篇

关键词:继电保护;故障;处理方法

中图分类号: TM77 文献标识码: A

引言

继电保护装置是现代电力系统安全的基础,是预防供电过程中大规模停电的重要技术方式。随着现代城市改建、扩建脚步的不断加快,我国电力系统也进行了大面积的改造。通过技术改造实现了城市供电的稳定与安全。作为电力系统中的重要组成部分,继电保护装置故障的发生将影响电力设备的安全、影响电力系统供电的稳定性与安全性。

一、继电保护常见的故障分析

1、开关保护设备的选择不当

由于多数的高负荷、密集的地区都需要为配电建立开关站,这种供电模式即是变电所―开关站―配电变压器,选择有效的开关保护设备也有重要的意义,一些开关站尚未具有自动化继电保护能力,可以采取负荷开关来对电力系统进行保护。

2、运行故障

在继电保护中,运行故障是最为常见的,也是危害性最大的一种故障形式。例如在电路网络的长期运行中,局部温度过高有可能导致继电保护装置失灵,具体表现为:主变差动保护开关拒合的误动等在现阶段的继电保护工作中,电压互感器的二次电压回路故障较为常见,也是电力网络运行中的薄弱环节之一,(如下图)电压互感器是继电保护测量装置的起始点,所以其与继电保护运行故障的引发具有重要的联系。

3、电流互感饱和故障

电流互感器的饱和对电力系统继电保护的影响是非常之大。随着配电系统设备终端负荷的不断增容,如果发生短路,则短路电流会很大。如果是系统在靠近终端设备区的位置发生短路时,电流可能会达到或者接近电流互感器单次额定电流的100倍以上。在常态短路情况下,越大电流互感器误差是随着一次短路电流倍数增大而增大,当电流速断保护使灵敏度降低时就可能阻止动作。在线路短路时,由于电流互感器的电流出现了饱和,而再次感应的二次电流小或者接近于零,也会导致定时限过流保护装置无法展开动作。当在配电系统的出口线过流保护拒绝动作时而导致配电所进口线保护动作了,则会使整个配电系统出现断电的状况。

4、电力继电保护隐形故障

对于重要的输电线路,对隐形故障的分析处理一直是继电保护工作中的难点与重点。对于电力继电保护隐形故障,可以采用就地的断路器故障保护。就地的短路器装置能够对跳闸元件提供监管服务。当跳闸单元出现故障后,确保就地跳闸与远方跳闸指令十分有效。

二、继电保护故障的处理方法和措施

1、确保电力系统继电保护正常运行的措施

为保证电力系统正常运行,保证整个工作的顺利进行,需要进一步完善制度,根据继电保护工作所要求的内容,合理的具有针对性的指定行之有效想管理制度,促进保护工作协调展开,科学的进行人员的配置,将任务合理的分配到员工,提高效率。积极进行继电保护设备的运行维护、定期校验、缺陷处理、事故分析等工作,通过计算机管理系统进行严格考核、跟踪检查,施行奖惩措施。实现二次设备的状态监测。

2、常见的继电保护故障的处理方法

2.1替换法

用好的或认为正常的相同元件代替怀疑的或认为有故障的元件,来判断它的好坏,可快速地缩小查找故障范围。这是处理综合自动化保护装置内部故障最常用方法。当一些微机保护故障,或一些内部回路复杂的单元继电器,可用附近备用或暂时处于检修的插件、继电器取代它。如故障消失,说明故障在换下来的元件内,否则还得继续在其它地方查故障。

如一条110kV旁路LFP一941A微机保护运行指示灯忽闪忽灭,并不打印任何故障报告,很难判断为何故障。正好附近有备用间隔,取各插件相应对换,查出故障在CPU插件上。用此项方法,要特别注意插件内的跳线、程序及定值芯片是否一样,确认无误方可掉换,并根据情况模拟传动。

2.2逐项拆除法

逐项拆除法适用于多个回路并联在一起的情况,也就是直流接地回路,交流电源熔丝故障等。使用这种方法只要指将并联在一起的二次回路顺序脱开,然后再将其逐次放回,如果故障出现,就说明故障发生在这一段回路中。再使用同样方法在这一路内用对更小的分支路进行查找,直至找到故障点。

此法主要用于查直流接地,交流电源熔丝放不上等故障。如果是直流接地故障。即可通过拉路法,并根据负荷的重要性,分别短时拉开直流屏所供直流负荷各回路,切断时间不得超过3S,当切除某一回路故障消失,则说明故障就在该回路之内,再进一步运用拉路法,确定故障所在支路。再将接地支路的电源端端子分别拆开,直至查到故障点。如电压互感器二次熔丝熔断,短路故障出现于回路中,或二次交流电压互串等,就可从电压互感器二次短路相的总引出处将端子分离,消除故障。然后逐个恢复,直至出现故障,再依次排查各分支路。如果出现的障是继电保护装置的保护熔丝熔断或电源空气开关合不上,那么就可以将每个插件拔出,在插入进行检查,在检查故障时,要仔细观察熔丝熔断的范围,并通过熔丝的变化将故障发生的范围缩小。

2.3参照法

参照法指的是将正常设备与非正常设备进行对比,在技术参数的对比中找出不正常设备所存在的问题,这种方法主要是用于接线错误等情况,在更换设备之后,继电保护装置依然不能正常工作,则应检查接线问题,参照同类设备的接线情况。如果继电器的现场测试值与整定值相差较远,不能简单将其归结为继电器性能不好,也不能即刻调整继电器,应将该继电器与其他同类继电器的测量值进行比较分析,找出其存在的问题。

2.4直观法

对那些不能逐点排查或者无法更换的设备,可以通过直观法进行处理。在操作命令下达之后,查看跳闸线圈或者合闸接触器能否正常动作,如果正常动作则表明电气回路处于正常状态,则故障应为机构内部装置。如果发现继电器内部有发黄的情况,或者是元器件在运行过程中发出浓烈焦味,则能够快速判断故障的位置,及时更换已损坏的元件即可排除故障。

三、案例分析防范措施

停电线路保护做试验时,造成运行线路保护误动作跳闸

案例:平行双回线中,一般都装设有相差高频和零序横差双套全线速动主保护,由于220kV线路电流互感器在当时一般只有四个二次绕组,因此这两套全线速动主保护只能共用一组电流互感器二次绕组。然而在做停电线路保护试验时,造成运行线路相差高频保护误动作跳闸事故。在某省网220kv平行双回线路中,基于同一原因,先后在不同的时间,不同的地点发生过运行线路四次误动事故。

分析:

试验时没有做好安全措施,一般继电保护试验电源都有一个接地点。在一停用的保护装置上通电试验时,由于双回线两组电流互感器各有一个接地点,试验电源不可避免地分流到运行线路的相差高频保护回路中,由于试验前没有考虑到双回线的零序方向横差保护与运行中线路的相差高频保护还有电的联系,而没有采取必要的安全措施,这是事故重复发生的原因;两组电流互感器的二次组合的电流回路不是一点接地,而是两点接地。

防范措施:要实现平行双回线路的相差高频保护和零序方向横差保护共用一组电流互感器时的接地点只有一个;在平行双回线路已停电的线路试验时,必须做好安全措施。必须将运行线路的高频相差和零序方向横差保护的电流回路保持各自独立,与停电线路的电流互感器二次断开。

结束语

继电保护故障信息分析处理系统的开发和使用,标志着继电保护专业的技术管理水平登上一个新台阶,为电力系统故障的准确分析、及时处理提供了重要的依据和手段。它的建立,为今后继电保护动作行为进行智能化分析和仿真,为保护专家系统的建立奠定了基础,必将为电力系统的安全可靠运行做出贡献,为提高各专业技术管理的自动化水平发挥愈来愈大的作用。

参考文献

[1]张继勇.电力系统继电保护常见问题与措施[J].大科技,2010年第12期.

[2]宋振宇.电力系统继电保护常见故障分析及对策.[J].中国科技博览.2013年第26期.

继电保护案例分析范文第4篇

关键词:变电运行;继电保护;问题探讨

中图分类号:F407.61文献标识码:A 文章编号:

一、前言

近年来,我国的国民经济不断发展,电力系统各在国民经济发展和社会发展中的作用也日益重要。并且伴随着新技术的出现,继电保护技术的发展也出现了崭新的发展前景。同时,我国电力系统的运行与发展也对继电保护的运行可靠性提出了新的更高要求。继电保护是电网安全和稳定运行的必要条件,担负的职责是极其重大的,相关单位应该及时提高继电保护运行可靠性的相关措施和技术,以保证电网的健康运行。

二、排除故障的相应措施

1. 工作人员应对继电保护按照独立装置类型进行检查和统计。如,对目前系统运行的各种线路保护装置、变压器保护装置、母差保护装置、电抗器保护装置、电容器保护装置、重合闸装置或继电器、备用电源自投切装置、开关操作箱、电压切换箱,以及其他保护或安全自动装置等,进行检查和统计。

2. 对继电保护故障分类,如,除对设备或电网运行影响程度分为一般、严重和危急 3 类外,还可按照故障产生原因,将故障分为设计不合理、反措未执行、元器件质量不良、工作人员操作失误等情况,这样,就科技更加方便地对故障进行责任归类和针对性整改,从根本上解决故障再次发生的可能性。

3. 了解继电保护的缺陷。这样有助于逐步掌握设备的运行规律,不断提高继电保护人员的运行维护水平。应对继电保护设备中出现的各种故障进行及时、全面地统计,确保每次故障都能及时统计,为通过缺陷管理寻找设备运行规律奠定坚实基础。

三、提高继电保护的措施分析

1.加强继电保护运行的智能化程度

提高继电保护运行可靠性的一项重要措施是智能化,同时这也是一项重要的技术创新。人工智能化应用的领域已经越来越广泛,行业也不断得到拓展。很多先进的技术和理念也已经开始在电力系统中出现。诸如神经网络、进化规划、遗传算法、模糊逻辑等技术在电力系统中已经得到了应用,在继电保护领域应用的研究也正在进行并不断深化。人工智能技术的引进具有强大的优势。人工智能将会从很大程度上提高继电保护装置的稳定性能,并且还可以对继电保护装置原有的工作隐蔽性以及连续性等不可靠因素进行有效的控制。人工智能的显著优势是可以进行快速处理,并且具有极强的逻辑思维能力。实践表明,人工智能在在线评估中所发挥的作用是重要的,其明显优势是不可忽略的,并且具有一定的主导地位。人工智能在电力系统,尤其是在继电保护工作中的普及和应用将会给继电保护运行的可靠性带来极高的效率。

2.广泛使用性能极其优良的数字控制器件

性能优良的数字控制器件的使用将会大大提高继电保护的质量。CPLD和FPGA等器件在继电保护领域被广泛使用。CPLD是一种复杂可编程序逻辑器件,FPGA是一种现场可编程序门阵列,这两种器件在继电保护中都具有极其强大的优势,因为,CPLD和FPGA作为现代可编程序专用集成电路(ASCI),具有功能高度集成的特点,并且他们还会把多个微机系统的功能集中在同一块芯片上。这一类性能优良的数字控制器件的使用将会给电子系统设计带来极大变革,并且会展示出强大生命力。因为保护系统的高度集成、快速响应以及较高的可靠性的实现都离不开这一类控制器件。同时,这一类器件有效缩短了保护装置的研发周期,从很大程度上保证了继电保护运行的可靠性。

3.处理继电保护故障的对策

(一)跟踪继电保护设备运行情况。这样,就可以随时掌握设备的运行情况,做到心中有数。一旦发生故障,可以及时处理,以确保设备的安全和平稳运行。

(二)提前预防。即对在生产通过安全处理、掌握故障数据、了解其性质,均在未发生事故之前,就及时地分析和制定相应的对策,以便尽快消除故障,同时安排人员消缺。

四、案例分析

1.2008 年 4 月 23 日,110 kV A 变电所备用 121 开关保护定校,工作结束后在进行功能压板投退验收时,发现重合闸功能压板(控制字软压板)无故退出。经过询问,当时专业检修班组没有进行相关修改,并且外部没有任何遥控操作干扰。只是检修班组在对保护装置输入定值后,对装置重新上电,按理不会对保护装置有任何影响。检修班组当时认为装置没有异常,可以正常投运。

2.2010 年 1 月 14 日,为配合某 A 变电所投运,由 B 变电所通过 110 kV 开关对 A 变 110 kV 设备冲击 1 次。调度要求对110 kV 开关进行线路保护定值更改,停用方向零序 I 段保护及重合闸。更改定值当天,首先由继电保护班按调度定值单将临时定值放入保护的临时定值区(03 区),其中临时定值单中的方向零序 I 段保护及重合闸软压板均置 0。随后由调度发令操作将此 110 kV 开关保护定值切换至临时定值区,切换后打印并与继保人员核对准确。随后当笔者发现旁边刚打印出的正常定值区(00 区)的方向零序 I 段保护及重合闸软压板状态也为0 时,立即询问是否为继保人员误整定,继保人员当即否定,但查看装置后发现与打印的定值单一致,然后在后来的恢复正常定值的时,对临时定值区的软压板进行修改后,正常定值区软压板状态会跟着一起变化,此时大家才恍然大悟,明白了为何正常定值区软压板状态会诡异地发生变化。发现了保护装置这一隐患后,调度决定在进行相类似工作时,只通过硬压板的操作来实现保护的相应投退。工作结束后,迅速汇报,提醒对同型号保护装置进行重合闸停启用状态进行检查,得到上级重视,迅速安排在日常工作中采用,并且对装置各项功能、定值状态等进行了全面细致的检查,避免相同情况的发生。

3.2011 年 11 月 19 日,监控通知:110 kV A 变主变低后备保护动作,1 号主变 101 开关跳闸;10 kV 汤奔线 119 开关、汤叶线 131 开关过流Ⅰ段保护动作跳闸,重合闸动作,合成功。到达现场后,后台机、现场与监控通知信息一致,所内设备无任何异常现象,当即汇报调度,此时巡线人员已经在查看跳闸过的线路。2条线路故障,都重合成功,却又导致越级跳闸,让人疑惑,先来想想会发生越级跳闸的几种可能性。

第一,线路故障,开关拒动,越级跳次总。处理方式:将故障开关隔离后,卷次总开关,恢复供电,然后通知检修班组检查实际情况并检修。

第二,线路故障,保护拒动,越级跳次总。处理方式:由于无法判别是何线路故障,所以先将此母线上所有出线开关拉开,然后送主变次总,各线路依次送电,当送到又一次越级跳闸时,则可认为该条线路的保护故障。将故障开关隔离后,最后通知检修班组检查实际情况并检修。与调度再次联系后,确认 2 条线路上确实都存在永久性故障。于是拉开119与131两条线路开关,合上主变次总101开关,恢复Ⅰ段母线其它线路的供电,然后将 119 与 131 线路转检修,检修完毕后复役。

五、结束语

作为一名变电运维人员,最重要的职责是保证人身、设备和电网的安全稳定连续运行,只有在工作中不断学习,提高自己的业务知识水平,才能胜任变电站值班员这个岗位。还要有认真负责的工作态度和丰富的经验,只有这样,才能适应工作岗位的要求。

参考文献:

[1]施智祥.论继电保护在变电运行中的可靠性应用.大科技-2012年6期.

[2]李金琚.浅谈变电站继电保护的运行维护及故障处理.中国科技纵横-2012年7期.

[3]王露华.浅谈电力系统中的变电运行故障问题及处理方法.广东科技-2011年22期.

[4]胡勇兵.浅谈220kV变电站继电保护系统的运行.大科技:科技天地-2011年24期.

继电保护案例分析范文第5篇

【关键词】电压互感器特点;常见故障;案例分析

一、概述

1、电压互感器的作用

电压互感器作为电力系统中的重要电气设备,担负着把高电压按比例变成低电压的任务。电压互感器作为各种测量、计量、仪表和继电保护的重要器件,是电气二次回路与一次系统相连络的枢纽。可使仪表、继电保护及运行人员与高压系统绝缘、隔离,解除高电压给二次回路及运行人员带来的威胁,确保人的生命及设备的安全。

2、电容式电压互感器的特点

电容式电压互感器结构简单,使用维护方便,又由于其绝缘耐压强度高,故使用可靠性高。电容式电压互感器不仅体积小,而且其电容分压器能兼做高频载波用的耦合电容器,有效地节省了投资和占地面积。电压互感器是电力系统重要的一次设备,负责将高电压转换为较低的标准电压,提供给系统中的电气测量装置、电能计量装置、继电保护装置和自动装置。由于传统电磁式电压互感器(PT)易产生铁磁谐振,而电容式电压互感器(CVT)不会与外部元件(开关断口电容)形成铁磁谐振,且具有结构简单、造价较低、耐绝缘冲击强度高、绝缘裕度大等优点,在高压系统中广泛使用

二、电压互感器常规检查及常见故障

1、常规检查,可通过巡视,从以下几方面进行判断,发现缺陷。(1)所接表计指示是否正常、保护装置是否误动作。

(2)电压互感器烧坏,二次侧和外壳接地是否良好。

(3)电压互感器运行中,本体有较大的不均匀噪声。

(4)电压互感器运行时,本体有较高的温升,有异味。

(5)端子箱清洁、受潮情况。

(6)检查二次回路的电缆及导线有无腐蚀和损伤现象。

(7)电压互感器瓷瓶是否清洁、完整,有无损坏及裂纹,有无放电现象。

(8)电压互电容式电压互感器的特点及其二次回路异常处理无漏油现象。

2、常见故障原因

(1)电压互感器因内部故障过热(若匝间短路、铁芯短路)产生高温,使其油位急剧上升,并由于膨胀作用产生漏油。

(2)电压互感器内发生臭味或冒烟,说明其连接部位松动或互感器高压侧绝缘损伤等。

(3)绕组与外壳之间或引线与外壳之间有火花放电,说明绕着内部绝缘损坏或连接部位接触不良。

(4)引起电压互感器二次回路短路故障原因较多,下面简述几种常见的原因:①回路中联结电缆短路。②二次回路导线受潮、腐蚀及损伤而发生一相接地,又发展成二相接地短路。③内部存在有金属短路缺陷,造成二次回路短路。④户外端子箱严重受潮,端子联结处产生锈蚀。⑤电压互感器接线中的隐患。⑥在预试、检修过程中遗忘接线。⑦电压切换开关接触不良。

3、处理原则

(1)不得用近控方法操作异常运行的电压互感器的高压刀闸。“保人身、保电网、保设备”是事故处理的基本原则。任何事故处理,必须首先考虑保证人身安全。电压互感器一次发生异常,特别是出现异常响声时,为防止电压互感器爆炸造成人身伤亡,故明确要求不得就地拉开异常运行的电压互感器的高压刀闸。

(2)不得将故障的电压互感器二次与正常运行的电压互感器的二次并列。

(3)停用受电压影响的保护,做好转移负荷准备。

三、案例分析

案例一:2011年某220kV变电站220kV接线方式为双母带旁路形式,220kV母线并列运行。220kV1M、2M各带一台电压互感器,电压互感器二次侧分列运行。220kV出线两回,分别挂220kV1、2M运行,其中一回220kV出线双套保护均为高频保护。后台机发:“220kV1M 电压消失、220kV保护装置异常”等信号。

经检查,该站220kV多个间隔保护发出电压回路断线及保护装置异常信号,判断为220kVⅠ母PT电压发生异常,现场检查220kVⅠ母PT一次设备无异常,发现PT端子箱二次空气开关跳闸。试送一次后,二次空气开关又跳开,进一步检查发现PT端子箱二次空气开关与PT小母线之间A相电缆导线有一处绝缘损坏,此时处理故障不能用并列PT二次侧的方法进行处理,也不能用正常的倒母线方法进行转换PT电压,否则会扩大故障。应采取:

1、对采用方向元件或阻抗元件的保护必须申请退出运行。

2、本站1条220kV线路保护是一套光纤差动保护(RCS-931)、一套高频保护(RCS-902),退出高频保护后原则上还可以继续运行,但运行时间不宜过长。

另1条220kV线路保护两套主保护均是高频保护,因受电压影响,需退出高频保护,退出后相当于是无主保护运行,但实际上不允许220kV线路无主保护运行,可采取以下方式隔离故障:一是可用220kV旁路代线路开关运行,将电压故障的线路倒至正常电压的母线运行。方法是:若旁路挂在正常电压母线,则直接用旁路代路运行,使电压故障的线路保护装置等恢复正常;若旁路挂在电压故障的母线,则要先将旁路冷倒至正常电压母线,然后代路运行。

3、主变的带电压的保护是后备保护,失去电压影响不大,暂时可以原来状态继续运行。

4、若处理时间较长,则可将线路开关冷倒至正常电压母线,然后恢复该线路开关运行,或用旁路开关代主变运行。

案例二、2007年4月某变电站发生一起高频保护区外误动事故,220kV甲线和乙线同运行在II母线上,在乙线发生单相故障时乙线保护正确动作,而甲线的对端B屏保护误动跳闸,甲线保护为高频闭锁,事后检查从录波图上看到,甲线保护对侧误动主要是本侧保护在故障反相时没发高频闭锁信号造成。经过录波图分析发现对一个时刻的电压,电流幅值两者相加合成后的零序功率方向为正方向。所以故障期间由于电压的异常导致零序功率误判正方向是甲线本侧B相高频保护停信的原因。零序电压的不正常主要问题在电压回路,当对装置N600走线进行检查,同时测量两套保护N600对地电压,发现正常情况下A屏保护对地电压为0.01V,而B屏保护对地电压为0.3V(同一表计测量),存在较大的区别,同时审查甲两套保护的电压回路图并现场核对,发现两者N600走线的确存在较大区别,其走线如下图:

由图可以看出,甲线两套保护LFP901A与LFP902A的PTN线走向存在明显区别,其A屏保护(LFP901A)所用N线由母线PT端子箱直接引入控制室,且在控制室控制屏上一点接地后引入保护装置,在保护装置上通过跳线与甲线TYD的N600联通;而B屏保护所用N线则直接从甲线线路TYD的N600引入,两套保护所用的N600不同,虽然在A屏保护处母线PTN600与线路TYDN600有跳通,但由于B屏保护的N600到跳通点距离相当长(距离约有1km多)。在乙线故障时,由于本站侧入地的短路电流较大(从保护数据可以看约18kA),使得地网电位升高,导致甲线TYD的N600击穿保险导通,从而在该N600回路上形成两点接地,短路电流使两接地点存在一定的压差,同时由于二次联接电缆阻抗一般较小,因而在回路中形成较大的环流,造成击穿保险导流片炭化,并使得B屏保护的N600与母线PT的N600不等电位,产生附加零序电压,致使零序功率方向由反变正,保护停信。

所有经控制室零相小母线(N600)连通的几组电压互感器二次回路,只应在控制室将N600一点接地,各电压互感器二次中性点在开关场地接地点应断开;为保证接地可靠,各电压互感器的中性线不得接有可能断开的断路器或接触器等。

四、结束语

电压互感器及其二次回路异常给电网安全运行带来极大压力,处理不慎将严重危及电网安全运行。加强对电压互感器日常巡视、维护工作显得尤为重要,同时变电检修、运行人员应提高电压互感器异常情况下处理能力,确保电网、设备安全可靠运行。

参考文献:

[1]刘凡远.电压互感器原理与故障分析,湖南电机,2011年7月.

[2]贺家李 宋从矩. 电力系统继电保护原理,中国电力出版社,第三版.

继电保护案例分析范文第6篇

关键词:变电站;直流系统;故障

Abstract: dc system is in substation substation relay protection and automation devices all, secondary control circuit, breaker points off institutions, accident lighting equipment work power, and to ensure that in exchange lose electric state uninterrupted power supply. Because of the transformer substation substation dc system safe and reliable operation of the plays a very important role, known as the heart of the transformer substation. Therefore, dc system problem of the transformer substation will have great influence on the safety operation. Substation dc system mainly by the battery pack, charging machine and dc feeder screen and feeder 3 parts. Dc system fault mostly for the dc system internal one-point earthing. In fault, shall be immediately find out ground fault point, and eliminate as soon as possible, otherwise may have serious consequences.

Keywords: substation; Dc system; fault

中图分类号:TM411+.4 文献标识码:A 文章编号:

1直流系统接地的危害

变电站直流系统一般采用悬浮供电方式,电源正负极均不直接接地,这样当直流电源某一极接地时一般不会立即发生短路现象。但由于DC/DC开关电源的大量应用,其EMI抗干扰措施使用了大量的电容,使得直流母线对地电容过大,即图1中C+和C-较大。因此,若K2点发生接地故障,直流系统中的对地电容C+和C-有可能对出口继电器TQ进行充放电,出现电流冲击而造成保护装置误动。当继电器内阻大、动作时间快、动作电压低、电源负极对地电压较高时,一点接地更容易造成保护装置误动。因此,发生直流系统一点接地故障时,必须防止发生两点接地或保护装置误动。

如果直流系统已有一点接地时再发生另一点接地,则容易产生寄生回路,造成直流电源短路、保护装置误动或拒动,从而严重威胁电网的安全运行。如图1所示,若K1和K2点同时接地,保护跳闸出口继电器TQ将动作,从而造成保护误动;若K1和K3点同时接地,则会造成电源短路;若K2和K3点同时接地,即使保护动作跳闸,但是TQ被K2和K3点短路,TQ无法动作,从而造成保护拒动。因此,直流系统均安装了直流绝缘监测装置,在一点接地时装置发出直流电源接地故障报警信号。工作人员在收到直流电源接地报警时必须及时处理接地故障,防止故障扩大。

2直流系统接地原因分析

由于变电站直流系统分布范围广,各部分运行环境不同,所以引起直流系统接地的原因是多方面的,主要有以下几个。

(1)直流系统绝缘老化。经过多年运行,直流系统受灰尘、潮湿或各种腐蚀性气体的腐蚀,某些元件的绝缘性能降低,从而发展为接地故障。

(2)天气的影响。雨、雾、雪等天气可能造成直流系统受潮,某些电缆甚至会浸泡在水中,使某些部位的绝缘性能下降,造成接地故障。

(3)工作人员操作不当。由于二次回路经常有各种施工,工作人员在施工过程中可能留下导线接头、螺丝、垫圈等杂物,这些杂物容易造成直流系统金属性接地。另外,检修过程中检修人员接错电缆芯号、误碰带电部位等也易造成直流系统接地。

(4)产品设计不合理。当直流系统中蓄电池电压巡检设备、绝缘监察设备、端子箱、机构箱等设计不合理时,在受到震动、机械力等作用下容易造成直流系统接地。

3直流系统接地排查方法

由于直流系统接地的原因复杂多样,很难直接判断是何处接地,因此必须根据运行现场的实际情况尽量缩小查找范围,最终准确定位故障点。直流系统接地故障排查的一般原则如下。

(1)严禁故障扩大化。排查故障过程中,严禁二次回路有人工作,防止造成直流短路或另一点接地。

(2)缩小故障查找范围。在查找接地点范围时,应先考虑室外因素,再考虑室内因素。在检查回路时,应先检查对安全影响较小的信号回路,再检查对安全影响较大的控制回路。采用拉回路的方法检查时,要先拉次要回路,再拉重要回路。

故障排查时一般采取如下步骤。

(1)分析运行现场情况。故障排查时首先要考虑接地故障时设备的运行环境。如果故障时是阴雨天气,主要考虑户外装置是否因受潮使绝缘降低造成接地;如果有人员在二次回路工作或有设备检修试验工作,应主要考虑是否是人为失误造成接地。

(2)查看绝缘监察装置报警信号。根据报警信号确定接地发生在哪一条母线上或哪一条馈线上。

对于馈线接地,绝缘监察装置能够准确判断;对于蓄电池、直流母线、充电机3个部位,绝缘监察装置是无法检测的。在没有明确结论的情况下,可以将母线分段开关拉开或闭合退出一组蓄电池,以缩小接地故障的查找范围,此时要注意监视“直流母线接地”信号是否消失,同时测量该段直流母线对地电压。

(3)瞬时停电查找接地点。如果使用上述2种方法都不能找到接地点时,就只能采取瞬时停电的方法。其原则是先停与继电保护无关、不影响电网跳闸的设备,再停继电保护设备。根据现场经验,一般顺序为:停役电源、试验电源、备用电源、事故照明电源、继电保护信号电源、中央信号电源、继电保护设备电源等。

4案例分析

某一年8月,某220 kV变电站发生直流接地故障。由于故障当日曾下雨,所以初步判断故障是由于户外装置受潮使绝缘降低造成的。查看绝缘监察装置,报告显示:110 kV测控环路电源正极对地电压为10 V,正极对地电阻为0,负极对地电阻为99 kΩ。这说明110 kV测控环路电源正极接地故障。由于该站绝缘监察装置未安装支路检测互感器,故不能确定是哪条110 kV测控电源发生接地故障。

因此,只能采用瞬时停电法查找具体接地点。当断开17A9线遥信电源后,测量得直流正极对地电压为105 V,负极对地电压为115 V,电压恢复正常,同时直流接地报警信号消失,这说明是17A9线测控电源正极接地。打开17A9线路间隔户外端子箱发现,其线路侧接地刀闸机构箱进水。于是将该接地刀闸直流电源线拆除,恢复17A9线路间隔直流电源,不再有直流接地现象。这样就确定了17A9线线路侧接地刀闸端子箱受潮造成直流接地。随后,将该端子箱内部端子及导线烘干后恢复送电,一切恢复正常。

5结束语

变电站直流系统接地故障严重影响变电站的正常运行,但在了解直流系统接地主要原因的基础上,按照一定得查找原则及方法,可以缩小故障点的查找范围,快速而准确地找到故障点。

参考文献:

1武春雷.变电站直流接地成因及查找方法[J].山西电力,2008,(4):32-33.

2崔战涛,樊丽君.直流接地故障的分析与探讨[J].宁夏电力,2007,(1):25-28.

3尹希泉,勒力,陶.快速查找变电所二次回路直流接地的方法[J].东北电力技术,2007,(3):47-47.

4沈从树.浅谈变电站直流接地故障点的查找[J].河南电力,2008,(1):36-38.

5田瑞敏,崔秀梅,韩晋锋.变电站查找直流接地浅谈[J].科技情报开发与经济,2006,16(1):285-286.

6张晓毅,王志强.变电站直流接地故障的分析与查找[J].中国电力教育,2008,S1:71-73.

继电保护案例分析范文第7篇

【关键词】备自投;拒动;合后位置;故障分析

【Abstract】On a110kV substation 110kV auto-switching malfunction accident, the accident of power network operation mode, the device of entry and open volume change, which we can analyze that the blemish exists on the associated circuit breaker closed position relay, combined with auto-switching operation principle. The blemish causes device hidden safety problems, and then we put forward the improvement measures.

【Key words】Spare Power Auto-switching;Malfunction;Closed position;Fault analysis

0 引言

备用电源自动投切装置(简称备自投)是指当工作电源因故障或失电被断开后,能自动而且迅速的将备用电源投入工作或将客户切换到备用电源,从而使客户端不停电的一种装置。可以达到正确隔离故障、减少故障范围、保障运行设备正常供电的目的。

备自投工作方式主要有明备用和暗备用两种方式,其中,明备用是指装设有专门的备用电源或设备。暗备用是指不装设专门的备用电源或设备,而是工作电源或设备之间的互为备用。根据系统一次接线方案不同,备自投又可分为进线备自投、桥开关分段备自投和低压母线分段备自投等功能模式。

备自投装置使环形电网可以开环运行,变压器可解列运行,从而简化继电保护二次接线,减小短路电流。由于它的实现原理简单、费用较低,可以适应不同接线的多种运行方式,在电网中得到了广泛的应用。

1 备自投装置基本要求

备自投装置正常工作时可以起到隔离故障、减小故障范围、保障设备持续供电,但若备自投发生拒动或者误动,也可能造成电网故障范围扩大,影响电网安全稳定运行,因此,备自投装置应有如下五方面的要求:

(1)保证在工作电源或设备确实断开后,才投入备用电源或设备。

假如工作电源发生故障,当其断路器尚未断开就投入备用电源,势必造成将备用电源投入到故障元件上,扩大事故,加重故障设备的损坏程度。

(2)不论因任何原因工作电源或设备上的电压消失,备自投装置均应动作。为实现这一要求,备自投应设有独立的低电压启动部分。

(3)备自投装置应保证只动作一次。

当工作母线发生永久性故障或引出线上发生未被其断路器断开的永久性故障时,备用电源第一次投入后,由于故障仍然存在,继电保护装置动作将备用电源断开。以后,不允许再次投入备用电源,即备自投放电,闭锁备自投。

(4)备用电源不满足有压条件时,备自投不应动作。

电力系统故障有可能使工作母线、备用母线同时失电,此时备自投不应动作,以免负荷由于备自投动作而转移。特别是当一个备用电源对多段工作母线备用的情况,如此时备自投动作造成所有工作母线上的负荷转移到备用电源上,易引起备用电源过负荷。

(5)人工切除工作电源时,备自投不应动作。

备自投引入各工作断路器的合后接点,就地或远控跳断路器时,其合后接点断开,备自投放电。

2 备自投典型逻辑

装置引入了两段母线电压,用于有压无压判别。引入两段进线电压作为自投准确及动作的辅助判据。每个进线开关各引入一相电流,为了防止PT三相断线后造成备自投装置误动,也是为了更好的确认进线开关已跳开。

装置引入电源1、电源2和分段开关的位置接点(TWJ),用于系统运行方式的判别,自投准备及自投动作。

引入电源1、电源2和分段开关的合后位置信号(从开关操作回路引来KKJ)作为各种运行情况下自投的手跳闭锁。

另外还分别引入了闭锁方式1、2、3、4(1、2为进线备自投闭锁,3、4为分段备投闭锁)及自投总闭锁5。

装置输出接点有跳电源1、电源2各两付同时动作的接点。用于跳开1DL、2DL。输出合电源1、电源2各两付独立动作的接点。输出跳、合3DL的动作接点。

图1 进线备自投主接线示意图

图2 分段备自投主接线示意图

3 事故案例分析

本文以某110kV内桥接线变电站备自投拒动为例,对其拒动原因进行分析,并提出整改措施。

3.1 现场运行方式及事故经过

图3 事故变电站主接线图

事故前进线一运行,进线二热备用,桥开关3DL运行,见图3。2011年5月3日14:02分,由于线路永久性故障,进线一失电,该站110kV备自投拒动,全站失压;14:11分,调度紧急将全站负荷调进线二供电。故障时进线一带全站负荷约55MW,停电9分钟,共计损失电量0.825万kWh。

3.2 检查经过及原因分析

故障发生后,由专业技术人员对该站备自投装置及一次设备进行检查,确认二次接线紧固良好,装置外回路、开入量和一次设备无异常,但在备自投装置记录中发现桥开关3DL合后开入在故障时异常消失5秒钟,导致备自投放电、退出。之后对开关合后位置异常的相关回路和插件进行了检查,确认插件存在缺陷,并于5月12日,对备自投装置和桥开关操作装置插件进行了更换和全部检验,备自投装置运行恢复正常。

3.3 事故暴露问题

备自投装置由人工切除工作电源后,备自投不应动作,因此装置开关量引入了两进线断路器及桥断路器的合后位置信号。在对断路器进行合闸操作之后,合后位置信号存在并磁保持,该信号只在人工对断路器进行跳闸操作后返回。工作进线和桥断路器的合后信号作为备自投放电条件之一,若工作进线和桥断路器的合后信号消失则造成备自投自动放电而不会动作。该站操作插件存在隐患是此次备自投拒动的根本原因。

经调取装置记录信息发现合后位置存在自动返回记录,但是上述记录没有引起运行及检修人员注意以致引起事故发生,是导致此次事故等次要原因。

3.4 防范措施

3.4.1 故障发生后,公司立即组织召开专业分析会,针对该装置出现的问题,于5月5日-6日对在运同一厂家(某公司ISA-358F型号)10套备自投装置的程序版本、台帐记录、检验情况、各单元模拟输入量回路、装置开关输入量、记录之间是否对应、告警信息记录、压板投入情况等进行了认真细致检查,未发现异常。

3.4.2 针对本次故障,于5月8日邀请国网技术学院保护专家开展了备自投及其它自动装置研讨培训,进一步提高了继电保护人员对备自投、自动切负荷等装置的原理和运维要点的理解和掌握。

4 结束语

随着电网自动化程度的提高,备自投应用越来越广泛,备自投装置本身的可靠性对电网的安全稳定运行影响越来越大,运行和检修部门应加大对装置的日常巡视和检验力度,实现对设备运行装置的可控、在控、能控,保障电网的安全。

【参考文献】

[1]PSP数字式备用电源自投装置技术说明书[Z].国电南京自动化股份有限公司,2003,11.

[2]RCS-9000分散式保护测控装置技术说明书[Z].南京南瑞继保电气有限公司,2002,8.

[3]ISA变电站综合自动化系统说明书[Z].深圳南瑞科技有限公司,2001,12.

[4]贺家李,宋从矩.电力系统继电保护原理[M].北京:中国电力出版社.

[5]DL/T 526-2002静态备用电源自动投入装置技术条件[M].北京:中国电力出版社,2002.

[6]栗维勋,齐雅彬,吕凡.一起110kV备自投装置异常动作的分析[J].电力安全技术,2011,8(13):28-31.

继电保护案例分析范文第8篇

[关键词]主变压器 差动保护 吴动 故障分析

中图分类号:P56.2 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)16-0372-01

主变压器是发电厂内重要的电气设备,它不但负责电力系统对电网的送电,也是电厂内用电的倒送设备。因此,主变压器如果发生故障,将会导致整个电厂无法维持工作,并且带来安全隐患。所以,为了避免这一问题的发生,为了保障电力系统的稳定供电,电厂都配备了差动保护装置对主变压器进行保护。然而即便如此,作为主保护的差动保护装置如果发生误动,还是会影响电厂的工作。下面,笔者将就这一问题进行分析。

一、变压器差动保护装置的工作原理

基于基尔霍夫等基础理论,通过测量变压器高侧电压和低侧电压的电流互感器,经过比较测得电流,得出不平衡的电流量。由于变压器等设备正常工作时,或者是非保护区内部发生的故障时,其不平衡电流的数值几乎是零。所以,根据不平衡电流的大小,当电流超过差动继电器的动作电流后,保护装置将启动,高低压的断路器将跳开,以此将故障点切断。

以通辽发电总厂为例,厂内共4台20万KW、1台60万KW的机组,笔者所在的继电保护班组的职责是:检验及维修全厂6KV、380V、220KV等母线、电动机、变压器、发电机等等设备的保护装置。而我们所采用的保护装置是南瑞继保电气有限公司生产的RCS915。

南瑞RCS915装置,借由多微机来完成差动保护,主要为比率差动保护以及差动速断保护。比率差动的优点在于,它的动作电流可以根据外部的短路电流来变化,当短路电流越大时,它的电流也会增大,以此来确保不在保护区以外发生误动,而它对内部短路的灵敏度也会更高。

二、常见的差动保护装置误动原因分析

根据上文所说,电厂内主变压器的故障将导致电厂无法工作,而主变压器的检修又十分繁琐。由此可见,差动保护装置在电力生产中的重要性,而我们来研究并设法杜绝保护装置的误动也是至关重要的。一般而言,差动保护装置的误动可分成:人为和非人为,笔者将就这两部分展开分析。

(一)人为原因引起的差动保护装置误动

由于为人的安装不正确、调试不到位等因素,使得差动保护装置发生误动的这一类情况,笔者将其归为人为原因,常见的例如:工作人员在设置主变压器保护内部的控制字时出错,而这会导致在主体机器的工作正常、主体极性和变比都正常的情况下,保护装置发生误动。

又或者,由于工作人员将电流互感器的极性接错,所导致的保护装置误动。根据差动保护装置的需要,电流的正方向应当是从母线流向变压器的方向,这样一来,一次和二次的正极性端应该都在母线一侧。当接错时,原本是根据两端差电流来判断内部是否有故障的保护器,会变成两端电流和来判断是否超过动作电流。于是,当保护区域以外发生故障时,差动保护装置就可能误动。与此相类似的还有二次电流的相别接错。

此外,还有工作人员在安装回路二次线时不到位,导致线与端子的接触不良。最终在运行过程中,由于电流突增而发生断线,从而引起差动保护装置的误动。以上这些情况都是人为的操作不当造成的。

(二)其他原因引起的差动保护装置误动

误动的非人为原因的检查和排除都是比较复杂的,而且往往是由于差动保护装置天生存在的局限性所导致的。例如:当电力系统处于暂态过程时,比率差动保护或者是二次谐波制动都无法发挥作用。由于合闸时所带来的电流冲击,令变压器产生的直流分量比较大,从而导致的电流差处于装置保护区域内,最终引发差动保护的误动。

此外,与保护装置相关的设备发生故障时,也会导致保护装置的误动。例如电流互感器的防开路装置发生故障而间接引发差动保护装置误动,使主变压器跳开。事实上,非人为因素虽然比较复杂,但是有一定的规律性。

三、差动保护装置误动的排查和预防

即便是极短时间的停机,对电力系统都是极大的影响,因此如何高效地排查保护装置误动是十分重要的。由于大部分误动都是继电保护人员操作不当所导致的。因此,我们的重点应该放在人为因素上。此外,由于针对人为因素的排查步骤与模式比较成熟,我们也是在排除人为因素后才考虑其他原因。

而针对误动的预防,我们主要采取巡视管理措施。制定合理的巡视机制,定期记录相关数据,例如当继电保护人员发现差流异常时,需要及时检查维护,杜绝装置误动带来的麻烦。此外,针对一些复杂的问题,我们在有条件的情况下,也可采用试验的手段来验证一些部件或者装置的联接和设置是否正确。

结语

主变压器在发电厂中起着至关重要的作用,它的跳闸将给电厂带来巨大的损失及安全隐患。因此,担负着变压器护航作用的差动保护装置成为了一线工作人员需要重点巡视维护的装置。我们在研究差动保护的新算法和新判据的同时,不能忽略差动保护装置等其他设备的正确安装与调试,以减少人为操作失误所带来的变压器差动保护的误动。

参考文献

[1] 王大鹏,徐洪京,陈清伟,夏明富,焦鹏玉,宋海青.黄岛发电厂变压器差动保护误动问题的分析[J].山东电力技术,2007(07).

[2] 刘森.主变压器差动保护误动的案例分析[J].华电技术,2013(12).