110kV变电站馈线保护装置拒动原因分析论文_陈炳

(杭州市电力设计院有限公司 310014)

摘要:通过对110kV变电站10kV某线路保护装置拒动的调查分析,发现该线路保护装置软件设计存在缺陷,在特殊系统接线方式下存在拒动的问题。针对装置存在的问题,提出了下一步的整改防范措施。

关键词:线路保护;特殊接线;拒动

一、缺陷现象:

2014年9月30日05时40分,主站监控人员发现某110kV变电站10kV某线过流I段,过流II段保护动作,重合闸动作,未发现断路器开关变位信息上传的异常现象,10kV某线为运行状态。07时30分检修人员赶到现场,发现保护装置跳闸指示灯亮,装置液晶面板显示过流保护I段动作,过流保护II段动作,开关分合位指示灯显示合位(红灯),装置重合指示灯亮,如图1所示。

二、处理经过:

检修人员在厂站后台监控系统查找保护动作信息发现,10kV某线过流I段,过流II段保护动作,重合闸动作,无断路器开关变位信息。要求10kV某线间隔开关检修,对10kV某线开关内部检查无异常,高压试验合格,对其保护装置进行了保护定校和二次回路检查。通过检查,保护装置外观和显示无异常,保护插件和接线无松动,交流采样回路正常,开关分合闸试验正常,最后通过整组试验,模拟10kV某线保护装置(型号RCS-9611A)在故障条件下的动作情况。结果显示,在通入故障电流后,保护装置显示10kV某线过流保护动作,装置跳闸指示灯亮,但是开关没有变位,开关仍在合位。电流复归后,保护装置显示重合闸动作,装置重合指示灯亮。

通过整组试验,检修人员判断跳闸回路存在缺陷,对照图纸(右图2所示)采用测量端子对地电压对跳闸回路进行逐步排查。测量1n404端子(控制电源正)为+51V,电压正常。断开跳闸出口压板(1LP1),测量1n416端子(保护跳闸出口)电压,发现当装置保护动作时,该点电压没有发生变位,一直为0V,即保护动作时,装置没有开出正电,跳闸线圈未得电导致开关不动作。

经上述检查,确定为1n404端子和1n416端子之间回路(下图3红线所示部分)存在缺陷,该部分回路串接的是保护装置内部出口板保护跳闸继电器(BTJ)节点,因此判断是保护跳闸继电器(BTJ)故障,需要更换出口板。

检修人员更换了10kV某线保护装置出口板,并再次进行了整组试验。保护装置过流保护动作正确、开关联动正确,重合闸保护动作正确,开关联动正确。至此证明是保护装置出口板故障导致保护拒动。

三、保护动作分析:

该故障现象中有一个问题引起了现场运行人员和管理人员的不解,就是10kV某线保护开关没有变位,但是重合闸却动作了,解释这个问题需要结合南瑞继保RCS9611A保护装置重合闸逻辑图(图4)进行说明。RCS9611A保护重合闸有2种启动方式:保护启动和不对应启动。重合闸必须在充电完成后投入,线路在正常运行状态(KKJ=1,TWJ=0),无外部闭锁重合信号,经15s充电完成。该型号保护重合闸闭锁信号有:遥跳、手跳(KKJ=0),控制回路断线,外部闭锁,低周动作和过负荷。

图2 插件背板图

10kV某线保护装置充电完成满足重合闸动作条件1,检无压不投满足动作条件2,保护动作复归后、故障电流消失满足动作条件3,在满足以上动作条件后,即使开关没有变位,10kV某线重合闸仍然能够动作。

为什么10kV某线保护装置拒动,但没有造成越级跳闸、扩大停电范围?推断2014年9月30日05时40分之前,10kV某线保护装置出口板BTJ已经故障,当日线路发生瞬间故障后,保护动作,但装置正电无法开出,开关没有实际跳闸,同时保护动作启动重合闸,1S后,线路瞬时故障消失,重合闸正常动作。事后检修人员向供电所巡线人员了解到,当天杭州正受台风天气影响,10kV某线树仁开闭所II段仁利0791线17-20号杆附近树木树枝在台风作用下刮断,飘落过程中导致BC相先发生瞬时短路。

四、缺陷危害及故障原因:

该缺陷存在安全隐患很大,若未及时消除,当10kV某线线路出现永久性故障时,保护动作但线路开关不能正常跳开,故障不能消除,将引起上一级保护动作(主变后备保护动作),造成同一母线上所有出线均失电的严重后果。

经过南瑞继保厂家的返厂检验,证实该出口板保护跳闸继电器(BTJ)确实故障,分析原因为该批早期出口板所用继电器质量可能存在瑕疵、运行老化所致,其后期产品没有这个问题。

五、整改措施:

该变电所之前也有一条同为I期投运的10kV出线在保护定校的时候发现出口板保护跳闸继电器(BTJ)故障,加上这一次事故后厂家返厂检验给出的结论,我们决定对该变电所剩余的其他I期10kV出线和电容器保护装置安排检修计划进行整体更换,新换的保护装置型号将和该变电所II期产品型号一致,更新设备将避免此类事故再次发生。

六、结语

本文对一起10kV出线保护拒动事故处理经过进行了描述,分析了保护动作行为,给出了一次设备当天故障情况和继电保护装置板件故障原因,并制定了防止此类事故再次发生的整改措施,其处理和整改具有典型意义,有利于今后此类事故的迅速处理,提高设备供电可靠性,确保电网安全稳定运行。

参考文献

[1]王良.配网自动化的典型解决方案[J].信息技术与信息化 ,2004,(05) .

[2]姚金福,王开成,刘颖.变电运行故障处理中的巡视检查[J].黑江电力,2005,(3).

[3]孙慈云.变电运行故障及处理方法[J].技术研发,2011,(4).

论文作者:陈炳

论文发表刊物:《电力设备》2016年第2期

论文发表时间:2016/5/21

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