交流二次電壓回路運(yùn)行中的問(wèn)題和對(duì)策
時(shí)間:2009-04-02 20:27:27來(lái)源:hesp
導(dǎo)語(yǔ):?導(dǎo)致湖南電網(wǎng)主機(jī)、主變和主線(xiàn)路保護(hù)裝置不正確動(dòng)作的事件時(shí)有發(fā)生,并常常伴有大面積停電事故,嚴(yán)重危害了電網(wǎng)的安全運(yùn)行,是繼電保護(hù)工作中的一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)。
0 引 言
近年來(lái)交流二次電壓回路出現(xiàn)的問(wèn)題,導(dǎo)致湖南電網(wǎng)主機(jī)、主變和主線(xiàn)路保護(hù)裝置不正確動(dòng)作的事件時(shí)有發(fā)生,并常常伴有大面積停電事故,嚴(yán)重危害了電網(wǎng)的安全運(yùn)行,是繼電保護(hù)工作中的一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)。為提高電網(wǎng)安全穩(wěn)定的水平,本文以二次電壓回路的異常引起保護(hù)裝置不正確動(dòng)作典型事故為例,分析交流二次電壓回路暴露的問(wèn)題并提出對(duì)策,希望能引起各級(jí)保護(hù)人員的注意。
[b]1 交流二次電壓回路與保護(hù)
[/b] 交流二次電壓回路是指電壓互感器二次端子連接到保護(hù)、測(cè)量、計(jì)量等裝置所組成的回路。與交流二次電壓回路相關(guān)的保護(hù)主要有過(guò)電壓、低電壓、主變過(guò)激磁、距離、功率方向、綜合重合閘等保護(hù)和低周等自動(dòng)裝置。交流二次回路設(shè)備不多,接線(xiàn)并不復(fù)雜,但其問(wèn)題使保護(hù)不正確動(dòng)作的事件經(jīng)常發(fā)生。如1994年5月25日,響泉線(xiàn)B相接地故障,響側(cè)3U0(零序電壓回路)接觸不良導(dǎo)致零序方向保護(hù)拒動(dòng);1995年8月18日,耒陽(yáng)電廠運(yùn)行人員將2號(hào)機(jī)倒母線(xiàn)運(yùn)行,在操作過(guò)程中由于隔離開(kāi)關(guān)輔助接點(diǎn)接觸不良,二次電壓回路未切換,致使2號(hào)機(jī)阻抗保護(hù)動(dòng)作跳閘;1998年10月4日,220 kV泉塘變110 kV零序保護(hù)拒動(dòng),越級(jí)跳2號(hào)主變,造成泉塘變110 kV失壓。
[b]2 典型事故分析
[/b] 2.1 云田2號(hào)主變距離保護(hù)誤動(dòng)主變跳閘事故
2.1.1 事故經(jīng)過(guò)
1996年元月13日云田變電站發(fā)生了直流接地現(xiàn)象。運(yùn)行和繼電保護(hù)人員用分別拉開(kāi)各直流回路的方法查直流接地。查到220 kV直流環(huán)網(wǎng)時(shí),考慮到6X24Ⅱ母隔離開(kāi)關(guān)輔助接點(diǎn)重動(dòng)繼電器電源取自220 kV環(huán)網(wǎng)直流電源,拉開(kāi)直流回路會(huì)導(dǎo)致重動(dòng)繼電器失磁,造成Ⅱ母PT失壓。因此采取了Ⅱ母和Ⅳ母二次電壓回路并列運(yùn)行的措施,即合上了并列開(kāi)關(guān)43S1。查出直流接地為1995年擴(kuò)建時(shí)敷設(shè)的一根交直流共用電纜引起。為解決現(xiàn)場(chǎng)直流接地,先臨時(shí)解開(kāi)接地芯,接著恢復(fù)二次交流電壓回路的正常運(yùn)行方式,斷開(kāi)并列開(kāi)關(guān)43S1,事故喇叭響,2號(hào)主變中壓側(cè)距離保護(hù)動(dòng)作,三側(cè)開(kāi)關(guān)跳閘,切負(fù)荷306 MW。事故原因:220 kVⅡ母6X24隔離開(kāi)關(guān)輔助接點(diǎn)的重動(dòng)繼電器保險(xiǎn)管質(zhì)量不良,融絲脫焊、接觸不良導(dǎo)致重動(dòng)繼電器失磁,造成Ⅱ母二次交流電壓失壓,2號(hào)主變中壓側(cè)距離保護(hù)因無(wú)斷線(xiàn)閉鎖裝置出口而跳閘。
2.1.2 事故暴露的問(wèn)題
a.設(shè)計(jì)人員沒(méi)有執(zhí)行部頒電力系統(tǒng)繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置反事故措施要點(diǎn)的11.9條的規(guī)定;電壓二次回路一相、兩相或三相同時(shí)失壓,都應(yīng)發(fā)出警報(bào),閉鎖可能誤動(dòng)的保護(hù);主變保護(hù)擴(kuò)建時(shí)沒(méi)有裝設(shè)失壓閉鎖裝置。b.6X24位置重動(dòng)繼電器電源沒(méi)有接專(zhuān)用的控制電源,取用220 kV場(chǎng)地環(huán)網(wǎng)合閘直流電源,不滿(mǎn)足設(shè)計(jì)手冊(cè)要求。c.6X24保險(xiǎn)管存在錫焊質(zhì)量問(wèn)題。d.電壓交流回路和直流回路共用電纜違反有關(guān)規(guī)定。e.電纜安裝不符合基本工藝標(biāo)準(zhǔn),破劃電纜護(hù)套層過(guò)長(zhǎng),沒(méi)有包扎電纜頭。
2.2 500 kV崗市變1號(hào)主變過(guò)激磁保護(hù)誤動(dòng)跳閘事故
2.2.1 事故經(jīng)過(guò)
1996年3月15日下午,崗市變運(yùn)行人員倒母線(xiàn)操作,由220 kVⅡ母單線(xiàn)運(yùn)行方式恢復(fù)到正常雙母線(xiàn)運(yùn)行方式。運(yùn)行人員在操作612線(xiàn)路開(kāi)關(guān)和616線(xiàn)路開(kāi)關(guān)倒至Ⅰ母的過(guò)程中,保護(hù)裝置分別發(fā)出了保護(hù)故障、閉鎖保護(hù)、錄波啟動(dòng)等光字牌(在現(xiàn)場(chǎng)工作的保護(hù)人員認(rèn)為不正常),接著在將1號(hào)主變倒Ⅰ母過(guò)程中,1號(hào)中壓側(cè)主變過(guò)激磁保護(hù)動(dòng)作跳三側(cè)開(kāi)關(guān)。主變開(kāi)關(guān)跳閘后,Ⅰ母盤(pán)表指示Uca=330 kV、Uab=240 kV、Ubc=110 kV,Ⅰ母電壓互感器二次電壓Uao=62 V、Ubo=62 V、Uco=95 V、3Uo=0.36 V。事故調(diào)查證實(shí):在倒閘操作時(shí),Ⅰ母電壓互感器二次C相自動(dòng)小開(kāi)關(guān)已斷開(kāi),Ⅰ母二次電壓失壓。在612倒至Ⅰ母時(shí),低電壓?jiǎn)?dòng)錄波,保護(hù)閉鎖;在616開(kāi)關(guān)倒至Ⅰ母時(shí),低電壓再次啟動(dòng)錄波,616線(xiàn)路保護(hù)發(fā)裝置故障信號(hào);在1號(hào)主變610開(kāi)關(guān)倒至Ⅰ母時(shí),并在C相自動(dòng)小開(kāi)關(guān)兩端的電容與感性負(fù)載串聯(lián),處于諧振區(qū)內(nèi),測(cè)量電壓Uc=118 V、U1=95 V,使負(fù)載電壓升高,三相電壓不對(duì)稱(chēng),造成1號(hào)主變過(guò)激磁保護(hù)動(dòng)作跳閘。
2.2.2 事故暴露的問(wèn)題
a.電壓互感器二次自動(dòng)小開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí),沒(méi)有發(fā)PT斷線(xiàn)信號(hào);
b.并在自動(dòng)小開(kāi)關(guān)C相兩端的電容8μF配置不合理,與二次感性負(fù)載產(chǎn)生諧振;
c.運(yùn)行操作過(guò)程中出現(xiàn)異常,612,616發(fā)一系列光字牌信號(hào),保護(hù)閉鎖,沒(méi)有引起運(yùn)行人員的高度注意并中止操作、找出原因。
2.3 事故后的主要反措
2.3.1 云田變?cè)黾恿藢?zhuān)用的電壓切換屏和加裝了一套斷線(xiàn)閉鎖保護(hù)裝置。
2.3.2 崗市變采取改變電容C的參數(shù),已由8μF改為4μF。經(jīng)試驗(yàn),電壓回路一相、兩相和三相斷線(xiàn)能啟動(dòng)斷線(xiàn)閉鎖裝置并有靈敏度,在負(fù)載上也不會(huì)產(chǎn)生危險(xiǎn)的過(guò)電壓。
[b]3 交流電壓二次回路不安全因素產(chǎn)生的原因和危害
[/b] 通過(guò)對(duì)一些事故的分析,可知交流電壓二次回路缺陷引起保護(hù)裝置不正確動(dòng)作的主要問(wèn)題是:交流二次電壓回路失壓;三次線(xiàn)圈3 UO回路問(wèn)題;交流二次電壓回路自動(dòng)小開(kāi)關(guān)C相并聯(lián)電容值選擇不當(dāng)。發(fā)生上述問(wèn)題的主要原因是:
a.交流二次電壓回路自動(dòng)小開(kāi)關(guān)斷開(kāi),往往是由于電壓二次回路過(guò)負(fù)荷和短路引起;
b.電壓切換回路故障,主要是隔離開(kāi)關(guān)輔助接點(diǎn)檢修維護(hù)不到位和切換繼電器、重動(dòng)繼電器檢驗(yàn)質(zhì)量不良及切換繼電器、重動(dòng)繼電器的直流電源回路存在問(wèn)題;
c.二次回路接線(xiàn)接觸不良,主要是因各種機(jī)械接觸不良和焊接不良;
d.3 UO接線(xiàn)錯(cuò)誤,主要是極性接錯(cuò);
e.N線(xiàn)回路2點(diǎn)以上接地流過(guò)的附加電流產(chǎn)生的附加電壓。其原因?yàn)樵诖箅娏鹘狱c(diǎn)系統(tǒng)中,當(dāng)變電所或線(xiàn)路出口發(fā)生接地故障有較大的短路電流流入變電所的接地網(wǎng)時(shí),接地網(wǎng)每一點(diǎn)的電位是不同的。如果電壓互感器二次回路有2點(diǎn)接地,或2個(gè)電壓互感器各有一處接地,并經(jīng)二次回路直接連接起來(lái)時(shí),不同接地點(diǎn)的電位差將造成繼電保護(hù)入口處電壓異常,如用零相接地方式,則會(huì)造成Uao,Ubo,Uco及3Uo電壓異常,使之不能正確反映一次電壓的幅值和相位,造成接地距離保護(hù)和零序方向等保護(hù)不能正確動(dòng)作。
f.交流二次電壓回路自動(dòng)小開(kāi)關(guān)C相并聯(lián)電容值選擇不當(dāng)?shù)脑蚴牵涸O(shè)計(jì)時(shí)沒(méi)有理論計(jì)算值,實(shí)際選擇電容時(shí),沒(méi)有用系統(tǒng)電壓和各種二次負(fù)載做模擬試驗(yàn),憑經(jīng)驗(yàn)配電容,因此往往不能滿(mǎn)足各種運(yùn)行條件。其危害:一是可能產(chǎn)生過(guò)電壓,使過(guò)電壓保護(hù)和過(guò)激磁保護(hù)動(dòng)作,如崗市變的事故;二是當(dāng)三相自動(dòng)小開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí),不能使斷線(xiàn)閉鎖裝置動(dòng)作,閉鎖保護(hù)。
[b]4 教訓(xùn)與對(duì)策
[/b] 4.1 設(shè)計(jì)
4.1.1 設(shè)計(jì)人員應(yīng)熟悉電力系統(tǒng)繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置反事故措施要點(diǎn),按反措要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。
4.1.2 交流二次電壓回路公用的切換繼電器、重動(dòng)繼電器應(yīng)放在控制室,方便運(yùn)行人員巡視操作和監(jiān)視。其直流電源應(yīng)按設(shè)計(jì)手冊(cè)要求取控制電源并要專(zhuān)用。不能像云田變那樣,隨便從場(chǎng)地就近取用,造成查找直流接地不方便,同時(shí)也容易誤拉電源。
4.1.3 電壓互感器二次回路小開(kāi)關(guān)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)用單相的,不能三相聯(lián)動(dòng),以減少三相失壓的機(jī)會(huì)。對(duì)自動(dòng)小開(kāi)關(guān)兩端并聯(lián)電容要有理論計(jì)算值,不能采用經(jīng)驗(yàn)值。
4.1.4 從設(shè)計(jì)上要做到電壓二次回路一相、兩相或三相同時(shí)失壓都應(yīng)發(fā)出警報(bào)并閉鎖可能誤動(dòng)的保護(hù),包括自動(dòng)小開(kāi)關(guān)和重動(dòng)繼電器失磁都應(yīng)有措施。
4.1.5 保護(hù)和計(jì)量的二次電壓應(yīng)從電壓互感器的二次端子分開(kāi)引出,各走各的路,互相獨(dú)立。
4.2 安裝試驗(yàn)
4.2.1 施工安裝試驗(yàn)人員應(yīng)學(xué)習(xí)反措、熟悉反措內(nèi)容,對(duì)不滿(mǎn)足反措要求的措施,必須及時(shí)提出來(lái)并進(jìn)行修改,不留下隱患。
4.2.2 施工應(yīng)講究工藝,電纜和回路應(yīng)標(biāo)示清楚。施工竣工圖紙要符合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際。
4.2.3 C相自動(dòng)小開(kāi)關(guān)并聯(lián)電容必須通過(guò)試驗(yàn)確定,應(yīng)有各種負(fù)載包括最大最小負(fù)載的試驗(yàn)數(shù)據(jù),防止崗市變類(lèi)似事故重發(fā)。
4.3 運(yùn)行
驗(yàn)收應(yīng)嚴(yán)格,不能放松,不滿(mǎn)足反措要求的必須堅(jiān)決整改;在操作時(shí)出現(xiàn)異常情況要中止操作,報(bào)告調(diào)度,同時(shí)應(yīng)認(rèn)真檢查分析,弄清情況后,經(jīng)調(diào)度同意才能繼續(xù)操作。
4.4 維護(hù)
4.4.1 對(duì)于二次電壓回路不滿(mǎn)足要求的應(yīng)按部頒反措要點(diǎn)進(jìn)行改造。如二次、三次線(xiàn)圈的N線(xiàn)要從場(chǎng)地上分開(kāi),到控制保護(hù)室再接在一起并接地;電壓二次回路一相、兩相或三相同時(shí)失壓沒(méi)有報(bào)警信號(hào)的必須加裝報(bào)警裝置,并閉鎖可能會(huì)誤動(dòng)的保護(hù)。
4.4.2 對(duì)于二次電壓回路自動(dòng)小開(kāi)關(guān)是三相聯(lián)動(dòng)的應(yīng)改成單相動(dòng)作。如果裝有過(guò)電壓、過(guò)激磁保護(hù)的變電站對(duì)電容C的選擇必須經(jīng)過(guò)試驗(yàn),過(guò)去沒(méi)有試驗(yàn)的要?jiǎng)?chuàng)造條件進(jìn)行試驗(yàn),防止崗市變類(lèi)似事故的發(fā)生。
4.4.3 對(duì)于電壓切換回路,每年必須對(duì)隔離開(kāi)關(guān)輔助接點(diǎn)、切換繼電器和重動(dòng)繼電器進(jìn)行檢查,重點(diǎn)在接觸部分,要保證接觸良好。尤其是隔離開(kāi)關(guān)輔助接點(diǎn)接觸不良的現(xiàn)象頻頻發(fā)生,對(duì)一次維護(hù)人員應(yīng)有明確的規(guī)定。二次電壓回路容易出問(wèn)題的一個(gè)很重要的原因,就是忽視了它的定期檢查和要求,因此必須對(duì)此有明確的規(guī)定。
4.4.4 帶負(fù)荷檢查電壓回路的接線(xiàn)是一個(gè)重要的項(xiàng)目,不但要檢查二次線(xiàn)圈和三次線(xiàn)圈的接線(xiàn),還應(yīng)檢查線(xiàn)路抽取電壓的接線(xiàn)。實(shí)踐證明,檢查三次線(xiàn)圈的不平衡電壓,可以判斷三次線(xiàn)圈回路的接觸問(wèn)題。一般三次線(xiàn)圈不平衡電壓應(yīng)大于0.2 V,即3UO應(yīng)大于0.2 V。如果3 UO小于0.2 V應(yīng)務(wù)必注意,必須從保護(hù)盤(pán)、公用信號(hào)盤(pán)到場(chǎng)地電壓端子箱以及切換回路的各個(gè)環(huán)節(jié),包括隔離開(kāi)關(guān)輔助接點(diǎn)、重點(diǎn)繼電器和切換繼電器都要進(jìn)行測(cè)量檢查,來(lái)確保三次線(xiàn)圈回路接觸良好。不要認(rèn)為正常3 UO越小越好,小于0.2 V就有可能是不正常了。對(duì)于零序功率方向極性的檢查,最根本的辦法是查清電壓及電流互感器的極性,所有從互感器端子到繼電保護(hù)盤(pán)的聯(lián)線(xiàn)和盤(pán)上零序方向繼電器的極性,均應(yīng)帶負(fù)荷檢查后作出綜合的正確判斷。
[b]5 結(jié)束語(yǔ)
[/b] 前面主要介紹了交流電壓二次回路的問(wèn)題和要吸取的教訓(xùn)和對(duì)策,目的在于堵塞交流電壓二次回路出現(xiàn)的漏洞,加強(qiáng)交流電壓二次回路運(yùn)行的可靠性,減少繼電保護(hù)不正確動(dòng)作的隱患,提高電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的水平。
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