摘 要:通過對(duì)二極管極性接反引起開關(guān)三跳的事故分析,提出了事故分析的方法和防范措施。
關(guān)鍵詞:二極管極性 接反 開關(guān)三跳 分析
1、系統(tǒng)接線與保護(hù)配置:
某220KV變電站采用角形接線,一次系統(tǒng)圖如圖1所示,L1、L2、L3為3條線路,B1、B2為兩臺(tái)變壓器。L1線保護(hù)配置為: WXB-11A、PSL-601A兩套微機(jī)保護(hù);2202、2203操作箱屏為PXF-221型,配置有失靈保護(hù)JCSB-21D、重合閘裝置JCCH-21D、短引線保護(hù)裝置JCDY-21D以及FCX-22型分相操作箱。L1線的重合閘采用“單相”方式。系統(tǒng)接線如圖1所示。

2、事故概況
2004年9月30日,L1線發(fā)生B相接地故障,兩套線路保護(hù)均動(dòng)作發(fā)單跳令,2202開關(guān)B相跳閘,重合成功。2203重合閘啟動(dòng)、但開關(guān)三跳,2203開關(guān)操作箱屏A相、B相、C相跳閘I信號(hào)燈,A相、B相、C相跳閘II信號(hào)燈點(diǎn)亮。
3、事故分析
L1線路保護(hù)動(dòng)作情況為:WXB-11A保護(hù)高頻零序動(dòng)作出口、零序I段動(dòng)作出口、接地距離I段動(dòng)作出口;PSL-601A保護(hù)距離零序保護(hù)啟動(dòng),高頻保護(hù)啟動(dòng),快速距離動(dòng)作,接地距離I段動(dòng)作,零序I段動(dòng)作,高頻保護(hù)B相跳閘出口。
故障錄波器所采L1線故障電流、電壓分別為:
IA=0.5085(KA),IB=2.602(KA),IC=0.2339(KA),3I0=3.073(KA)
UA=194.1(KV),UB=55.65(KV) , UC=196.3(KV) , 3U0=330.6(KV)
從L1線路的微機(jī)保護(hù)動(dòng)作報(bào)告及故障錄波器報(bào)告中可以看出:L1線發(fā)生了B相瞬時(shí)性接地故障。
L1線重合閘采用“單相”方式,當(dāng)發(fā)生B相瞬時(shí)性接地故障時(shí),2202、2203斷路器均應(yīng)B相“單跳”、重合成功,現(xiàn)在2202斷路器B相跳閘,重合成功;而2203斷路器卻發(fā)生“三跳”不重合。
4、斷路器不正確動(dòng)作后對(duì)設(shè)備的現(xiàn)場檢查
2202斷路器不正確動(dòng)作后對(duì)設(shè)備進(jìn)行了現(xiàn)場檢查,首先可以確認(rèn)現(xiàn)場斷路器的跳閘結(jié)果和有關(guān)信號(hào)指示是一致的,保護(hù)裝置的報(bào)文和信號(hào)燈明確指示為
B相動(dòng)作,2202開關(guān)B跳、B合成功。2203操作箱屏明確有兩組三相跳閘指示燈。如果懷疑有其他保護(hù)動(dòng)作使2203斷路器三相跳閘,但除了兩套線路保護(hù)動(dòng)作外,并無其他保護(hù)動(dòng)作信息。為了搞清以上問題,必須對(duì)設(shè)備作進(jìn)一步的檢查和試驗(yàn)。經(jīng)過初步研究我們確定以下檢查方案:
⑴進(jìn)一步進(jìn)行裝置外觀檢查。
檢查L1線保護(hù)屏、2203操作箱屏壓板投入情況,檢查各裝置有無明顯的接線錯(cuò)誤或放電痕跡。重點(diǎn)檢查溝通三跳壓板、回路,閉鎖重合閘及氣壓低閉鎖重合閘回路等。
⑵檢查2203機(jī)構(gòu)本體非全相保護(hù)的時(shí)間繼電器(氣囊式)動(dòng)作時(shí)間.
若該繼電器的動(dòng)作時(shí)間接近零秒,開關(guān)會(huì)在重合閘動(dòng)作周期內(nèi)使開關(guān)三跳,且不會(huì)有保護(hù)動(dòng)作
信息。開關(guān)本體非全相保護(hù)動(dòng)作跳閘時(shí),操作箱的跳閘燈亮與不亮與接點(diǎn)竟賽結(jié)果有關(guān),雖然兩組共六個(gè)燈全亮機(jī)率不大,但不能排除這種可能性。
⑶檢查2203重合閘裝置邏輯功能。重點(diǎn)檢查重合閘放電回路、出口回路等。
⑷檢查2203操作箱屏與L1線路保護(hù)、2202操作箱屏、2204操作箱屏之間跳閘電纜的絕緣情況。
以上檢查與試驗(yàn)均未發(fā)現(xiàn)有異常情況,能使
2203斷路器跳閘,又沒有保護(hù)動(dòng)作信號(hào)的,只有失靈保護(hù)瞬跳本斷路器,如果該回路存在問題,可能會(huì)造成2203斷路器三跳、不重合。
⑸2203失靈保護(hù)裝置檢查。
在檢查3312失靈保護(hù)裝置時(shí)發(fā)現(xiàn),加A相電流,無論啟動(dòng)失靈A、B、C哪一相動(dòng)作,總是A相出口;B、C相類似。加三相電流,無論啟動(dòng)A、B、C哪一相失靈,三相均出口。圖2為正確的JCSB-21D失靈接線示意圖:

圖2
從圖中可以看出,加A相電流,啟動(dòng)A相失靈動(dòng)作,A相出口,啟動(dòng)B、C相失靈動(dòng)作,失靈保護(hù)不會(huì)出口。B、C相類似。加三相電流,分別啟動(dòng)A、B、C相失靈,只有對(duì)應(yīng)相出口。按圖不應(yīng)有上述動(dòng)作行為,經(jīng)對(duì)失靈裝置仔細(xì)檢查,發(fā)現(xiàn)4號(hào)插件保護(hù)啟動(dòng)A相失靈回路的二極管V8、V11的極性與出廠原理圖紙和裝焊圖的標(biāo)示相反。圖3為3312開關(guān)失靈錯(cuò)誤的接線圖:

圖3
按調(diào)試大綱試驗(yàn),模擬保護(hù)
A相動(dòng)作啟動(dòng)失靈,同時(shí)加入A相電流,A相出口;模擬保護(hù)B相動(dòng)作啟動(dòng)失靈,同時(shí)加入B相電流,B相出口;模擬保護(hù)C相動(dòng)作啟動(dòng)失靈,同時(shí)加入C相電流,C相出口,此圖的動(dòng)作也完全相符,不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題。但若在模擬保護(hù)一相動(dòng)作啟動(dòng)失靈的同時(shí)加入另一相電流,或同時(shí)加入三相電流就可及時(shí)發(fā)現(xiàn)并消除陷患。
將V8、V11的極性更正后再做試驗(yàn),保護(hù)動(dòng)作邏輯符合接線正確時(shí)我們分析的情況。同時(shí)加入三相電流,模擬保護(hù)A相啟動(dòng)失靈動(dòng)作, A相動(dòng)作出口,B、C相不動(dòng);模擬保護(hù)B啟動(dòng)失靈動(dòng)作, B相動(dòng)作出口,C、A相不動(dòng);模擬保護(hù)C相啟動(dòng)失靈動(dòng)作,C相動(dòng)作出口,A、B相不動(dòng),邏輯正確。
04年9月30日330KVL1線故障前,A、B、C三相負(fù)荷電流(從錄波器報(bào)告可以看出)均大于2203失靈保護(hù)電流動(dòng)作值(失靈保護(hù)動(dòng)作電流按保線末故障有靈敏度整定),此時(shí)2203開關(guān)失靈保護(hù)A、B、C相電流元件已經(jīng)動(dòng)作,但由于無保護(hù)啟動(dòng)失靈開入量,不滿足動(dòng)作條件而未動(dòng)作。當(dāng)L1線路B相發(fā)生接地故障時(shí),L1線路保護(hù)I、II單跳啟動(dòng)3312失靈及重合閘動(dòng)作,重合閘啟動(dòng),保護(hù)B相動(dòng)作啟動(dòng)失靈條件滿足。正常情況下,此時(shí)應(yīng)是失靈保護(hù)動(dòng)作瞬時(shí)重跳3312開關(guān)B相。但由于A相保護(hù)啟動(dòng)失靈回路中的V8、V11二極管極性接反,造成A、B、C三相保護(hù)動(dòng)作啟動(dòng)失靈條件均滿足,從而造成失靈保護(hù)A、B、C三相瞬時(shí)出口均動(dòng)作,使得2203開關(guān)三相跳閘。2203開關(guān)重合閘為單重方式,2203開關(guān)重合閘裝置在開關(guān)三跳時(shí)不能動(dòng)作。由于失靈保護(hù)裝置瞬時(shí)跳閘在裝置邏輯上不發(fā)出信號(hào),因此失靈保護(hù)裝置上亦無失靈動(dòng)作信號(hào)。
5、防范措施
⑴對(duì)保護(hù)裝置的檢查試驗(yàn),應(yīng)盡可能的模擬實(shí)際故障情況進(jìn)行試驗(yàn),對(duì)應(yīng)動(dòng)和不應(yīng)動(dòng)的出口均應(yīng)檢測,及時(shí)發(fā)現(xiàn)裝置缺陷。
、茖(duì)新投或更換后的裝置,認(rèn)真核對(duì)圖紙與實(shí)際的相符性,特別注意二極管、三極管等有極性要求的元件的安裝方向。
⑶嚴(yán)格執(zhí)行《繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程》2.8.7.1的要求,失靈保護(hù)的相電流判別元件的定值,應(yīng)在保證線路末端故障有足夠靈敏度的前提下,盡量按大于負(fù)荷電流整定。
、缺M快檢查同類裝置,消除陷患。
、赏晟其洸ㄆ鏖_關(guān)量的接入,為事故分析提供有力的依據(jù)。
參考文獻(xiàn):
[1]國家電力調(diào)度通信中心. 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)規(guī)定匯編[M]. 北京: 中國電力出版社, 2000
State Electric Power Dispatching Center of China. Compilation of Power System Relay Protection Regulation[M]. Beijing : China Electric Power Press, 2000
[2JCSB-21D]失靈保護(hù)裝置說明書、圖紙等
作者簡介:
古衛(wèi)婷(1978-),女,工程師,省公司首批技術(shù)能手,主要從事電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的檢修和管理工作。E-mail:gwtfd931@sohu.com
古衛(wèi)濤(1976-),男,工程師,主要從事電力系統(tǒng)變電運(yùn)行和管理工作。
劉曉波(1973-),男,工程師,主要從事電力系統(tǒng)變電運(yùn)行和管理工作。