继电保护二次回路典型隐患(事故)排查及防控论文_刘琨

(国网长治供电公司 046011)

摘要: 分析阐述继电保护实际工作中遇到的四起典型隐患(事故)的表现、成因及引发的后果。指出继电保护二次回路隐患存在的原因及防控措施,提出在日常巡检中注意对微机保护装置的各种采样、报文和录波图的分析,及时发现并消除隐患,通过加强设计、施工、调试、验收、管控等环节的管理,严格把关,提高继电保护设备的运行可靠性和正确动作率。

关键词: 继电保护;二次回路 ;隐患排查

微电子技术的发展使微机保护已成为当前电力系统中各类设备保护的主流。因为技术日趋成熟,国内各厂家生产的微机保护装置在安全、可靠性等方面表现良好,由保护装置本身故障所引发的电网故障已变得非常罕见。

与微机保护装置相对应的是,二次回路停留在一个发展相对滞后的状态。二次回路仍然存在接线复杂,环节繁多,涉及面广等特点,这就使得二次回路中存在的缺陷具有隐蔽性强、波及范围广、补救措施难等特点。一旦由于某些原因令这些隐患表现出来的时候,往往会造成设备损坏、全站失电甚至电网瓦解等重大事故。

1 4 起典型二次回路隐患的排查及处理

1.1 主变交流电流二次回路隐患

某站2号主变保护装置 A 屏在 2011 年3月25日 19: 18: 56 至 21: 23: 43 之间连续 8 个报文均为“差动保护启动、CT电流异常、装置告警”。

为查明原因,分别调取了 2号主变保护 B屏和2号变器故障录波器的动作报文和启动记录,均未发现 2011年3月25日的启动报文和记录,同时从2号主变保护A屏、B屏调取2号主变各侧的实时采样数据,并于实际测量值进行比较,均未发现明显异常。通过调取本变电站其他故障录波器的启动记录,排除当时有区外故障冲击的可能。

从2号主变A屏装置的录波图发现2号主变高压侧A相电流有 1/ 2 频率周期畸变或缺失,而此刻变压器其他两侧的电流波形正常,使2号主变保护A相二次出现差流,2号主变保护B屏无异常报文记录,因此可以排除变压器一次设备故障的可能,初步判断2号主变保护A屏装置及其二次回路可能存在问题。

对2号主变保护电流回路从源头到终点开展排查工作时发现:电流互感器二次接线盒内S2引出线接线端子有过热融化的迹象,进一步检查发现接线螺丝已经过热变色,拆下接线并打开包裹的绝缘胶布后发现接线端头根部基本断裂。

1.2 主变电流互感器隐患

2011年10月20日,发现某站1号主变A屏保护装置在发生区外故障时有“主变差动启动”报文,而B屏没有。进一步查看 1 号主变保护A屏在 10 月 2日16: 35: 13 的各路波形图,发现装置启动前后连续160 ms之间A相有差流,差流波形呈间断状,且偏于时间轴一侧,原因是主变高压侧A相电流有畸变。因此,初步分析1号主变保护 A 屏装置和主变高压侧电流互感器及其接入 A 屏装置的二次回路存在隐患。

通过对保护装置进行通流试验、对二次回路进行绝缘检查等项目后,最后在伏安特性环节发现异常。1号主变保护A屏主变高压侧A相电流取自CT二次侧的 7S1和 7S2端子。电流互感器二次端子标号及准确级见表 1。

进一步校核计量回路接线发现CT二次侧端子1S1—1S2接入电度表屏,7S1—7S2接入保护屏,二者明显接反。将二次回路调换后隐患排除。

1.3线路差动保护电流互感器隐患

某系统变电站35kV一用户出线两侧根据要求将线路保护更换为纵联光纤电流差动保护PSL-640,在用户在给主变充电的情况下,造成线路两侧差动保护动作掉闸,通过查看系统侧变电站和用户侧变电站的动作录波图发现,两侧电流明显变大,方向相反,且电流严重偏离时间轴线,波形发生奇变。

经过对比两侧保护用电流互感器特性和二次电缆长度,发现两侧的电流互感器特性和二次负载出现严重不平衡。

以此推断电流互感器特性不一致,和二负载过大是造成此次线路保护误动作的根本原因。随后将两侧电流更换为有较大负载能力和性能一致的同一型号的电流互感器后,消除线路保护误动现象。

1.4 母联电流回路连片断开引发的故障

2014年4月,在对某220kV变电站综合检修工作结束后,所有设备正常送电,全站保护设备未发现异常,之后运行及继电保护相关人员撤离现场。次日该站双套220kV母差保护均发送“差流越限”告警信号。经检查双套母差保护装置上发现220kV母联支路电流均为零,到现场打开母联间隔汇控柜处听到强烈的电流放电异响,打开柜子后发现电流端子连片未连接,端子排已经被烧毁。运行人员随即向调控中心申请停电处理。

事故原因清晰明了:因为前一天检修工作结束后,作业人员因为粗心大意忘记恢复电流连片,导致电流互感器二次侧开路,感应出的高电压将端子排烧毁。由于母联二次回路开路,导致母线各支路电流不平衡,差流越限告警,差动保护处于动作边缘。

送电当前之所以未发现是因为全站潮流较小,各支路电流不大,母差各支路计算差流较小,随着潮流的增加差流变大,最终达到越限告警值发出告警信号。

2 二次回路存在隐患原因分析及防控措施

2.1 原因分析

2.1. 1 检修中遗留的隐患

第一起隐患中电流互感器二次侧接线端子由于安装或检修时紧固力量过大造成损伤,致使互感器隐患产生并长时期带病运行。

第四起事故中由于检修作业后工作人员粗心大意、责任心不强、操作不规范,没有严格按照变电《安规》要求采取必要的安全防控措施。

2.1. 2 基建、技改项目遗留下的隐患

第二起隐患中1号主变保护二次接线错误,将保护用CT组别与计量用组别接反。反映出对二次设备安装调试过程的质量控制存在疏失,审查不够细致,检查不够严格。

2.1.3在技术改造中留下的隐患

第三起隐患中,在更换线路保护中,没有严格执行线路差动保护用电流互感器应采用型号、性能一致的、具有符合二次负载要求的规定,造成线路差动保护误动。在今后的技术改造中要严格执行相关规定,防止类似情况的出现。

2.2 防控措施

2.2.1.从工程之初的每个环节都要严格把关,熟悉二次回路各规程、规范。实行设计、安装、调试的全过程管控,使设备无隐患投入运行。

2.2.2.检修试验过程中要将各接线端头的检验列入重点检修内容,严防由于接线不牢或压线过紧造成接线断裂等问题引起的保护装置拒动或误动事故。

2.2.3.充分抓住停电机会,全面认真细致核查电流互感器励磁特性,保证电流互感器的性能满足要求。

2.2.4.现场作业工作结束后实施严格的把关措施,安排专人进行收尾工作把关。结合现场工作易出问题的项目,制定“二次工作验收卡”,进行逐项核实后方可结束工作,进行送电。

2.2.5.现场作业前制定详尽的《作业指导书》,工作时严格按照《安规》要求作业,在二次回路上工作必须规范使用“二次安全措施票”,保证不给设备运行埋下隐患。

3 结束语

在微机保护装置的安全性、可靠性和灵活性等方面有表现的情况下,要将继电保护的整体动作可靠性进一步提高,下一步的工作重点就是要将二次回路中存在的隐患、暗伤数量降到最低。这些内容包括:1)认真细致试验,确保二次接线正确,彻底消除误接线和寄生回路。2)重点排查电流互感器二次回路的各接线端子错误,尤其是二次端子盒内的接线错误。3)认真核查校验电流互感器二次端子的准确度等级和型号,确保电流互感器的性能满足实际需求。

参考文献

[1] 李玮. 电力系统继电保护事故案例与分析[M].北京: 中国电力出版社,2012.

[2] 国家电网运维检修部.国家电网十八项电网重大反事故措施(修订版)[M].北京: 中国电力出版社,2012.

论文作者:刘琨

论文发表刊物:《电力设备》2016年第5期

论文发表时间:2016/6/16

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