220kV双母线倒母线停电操作中的危险点分析及防范措施

220kV双母线倒母线停电操作中的危险点分析及防范措施

(国网安徽省电力有限公司检修分公司安徽省230000)

摘要:电气设备具有运行、热备用、冷备用和检修四种状态。运行状态是指断路器、隔离开关均已合闸,设备与电源接通,处在运行中的状态。热备用状态是指隔离开关在合闸位置,但断路器在断开位置,电源中断,设备停运,即只要将断路器手动或自动合闸,设备即投人运行的状态。冷备用状态是指断路器、隔离开关均处在断开位置,设备停运的状态,即欲使设备运行需将隔离开关合闸,然后再合断路器。检修状态是指断路器、隔离开关都在断开位置,并接有临时地线(或合上接地刀闸),设好遮栏,悬挂好标示牌,设备处于检修的状态。当电气设备由一种状态转换为另一种状态或改变系统的运行方式时,都需要进行一系列的倒闸操作。

关键词:220kV;双母线倒母线;停电操作

一、220kV双母线倒母线停电操作顺序与危险点

倒母线操作:在运行中双母线接线切换母线的操作。

下面以保定供电公司220kV南郊变电站为例(其母线接线方式为双母线带旁路方式),对220kV倒母线停电操作顺序及存在的危险点进行分析和辨识。

(一)倒母线操作顺序

1.倒母线操作时,应先检查220kV4号、5号母线确在并列运行(即母联断路器2245开关确在合闸位置)。

2.将220kV母差保护的选择元件退出,再取下母联2245开关的控制保险。

3.以先合后拉的方式进行母线隔离开关的切换,在切换过程中应特别注意检查母差保护及线路保护操作箱二次电压切换正常。

4.切换完毕,拉开母联断路器。

(二)危险点分析

1.220kV母差保护为RCS915和BP―2B型两种类型,“选择元件退出”的含义:RCS915型装置投入“单母线运行投入”压板,BP―2B型装置投入“双母互联”压板。压板名称不同,但是作用是相同的。

“双母互联”压板有2个作用:

(1)当―4、―5母线刀闸同时合上时,母差保护的2个分差回路电流都不平衡,无法正常工作,但2条母线的总差电流是平衡的,因此必须改单母方式,利用总差保护;

(2)母差保护改非选择方式后,若单母线方式,任一母线故障双母线都Os跳闸,若不改单母线方式,任一母线故障后都要启动母差失灵,跳开非故障母线,切除时间长(延时0.2s),对系统安全不利。

危险点:将母差保护改非选择方式与取下母联断路器的控制保险的前后顺序颠倒。

分析:若先取下母联断路器控制保险,后投入母差互联压板,在这两步之间任一母线发生故障,则母差保护先切除故障母线,然后靠母联失灵延时0.2s切除非故障母线。故母差保护互联压板投入应在取下母联断路器控制保险之前。

2.切换母线刀闸前,应取下母联2245开关的控制保险。

取下母联断路器控制保险,主要是为了防止母联断路器在倒母线过程中误跳开,造成带负荷拉刀闸。

危险点:不取下母联断路器控制保险即进行倒闸操作。

分析:如果不将母联断路器控制保险取下,由于各种原因(误操作、保护动作或直流接地)使母联断路器断开后,两条母线的电压分别为U1、U2,此时合、拉母线刀闸,实质上就是用母线刀闸对两条母线系统进行并列或解列。环路电压差ΔU=U1―U2,等于两条母线实际电压之差,可能达数百伏或数千伏。在母联断路器断开情况下,母线刀闸往往因合、拉环路电流过大,开断电压差较高,引起母线短路。此外,当母联断路器由于保护动作跳开,再进行合刀闸操作相当于用刀闸合故障电流。

3.切换母线刀闸前、后,应检查相应二次电压回路切换是否正常。

母差保护需要正确跟随母线运行方式的变化,才能保证母线保护的正确动作,双母线接线方式下配置的母差保护均利用母线隔离刀闸辅助触点来判别母线运行方式,因此母线隔离刀闸辅助触点的可靠性就直接影响到保护的安全运行情况,一旦母线刀闸与辅助触点位置不对应将会对母差保护的正常运行造成重大影响。

危险点:合、拉母线隔离开关前、后,不检查相应二次电压切换是否正常。

分析:

(1)母线刀闸与辅助触点位置不对应的分类

母线刀闸与辅助触点位置不对应的原因主要是检修维护不到位和辅助开关质量不良及二次回路存在问题。分为两种:1)触点不良:刀闸动、静触头已闭合而辅助触点位置为断开。2)触点粘连:刀闸动、静触头已断开而辅助触点位置为闭合。

(2)刀闸与辅助触点位置不对应对母差保护的影响

差动保护使用大差比率差动元件作为区内故障判别元件;使用小差比率差动元件作为故障母线选择元件。即由大差比率元件是否动作,区分母线区外故障与母线区内故障;当大差比率元件动作时,根据各连接元件的刀闸位置开入计算出两条母线的小差电流,构成小差比率差动元件,最后由小差比率元件是否动作决定故障发生在哪一段母线。

4.拉开母联断路器前,应先拉开母线电压互感器,并检查所有间隔均已倒换母线。

危险点:拉开母联断路器前,不拉开母线电压互感器,漏倒间隔。

分析:

(1)220kV母线上一般配备的是电磁式电压互感器,为了避免母联断口电容与电磁式电压互感器造成谐振,拉开母联前应先拉开电压互感器的刀闸。

(2)若有一条线路或主变未切换至运行母线,则拉开母联会造成误停运线路或主变负荷,负荷重的情况下,可能影响到系统稳定。因此,拉开母联断路器前,一定要确定母联断路器电流为0,并确定停运母线上全部母线刀闸均在分闸位置。

二、220kV双母线倒母线停电操作危险点的防范措施

综合对上述倒母线停电操作存在危险点的分析和辨识,制定出有针对性的防范措施。

1.对于带负荷拉合刀闸的防范措施就是在倒闸操作前取下将母联断路器的控制保险。

2.对于母差保护改非选择方式时母线故障不能0s跳双母线的防范措施就是母差保护互联压板投入。

3.对于电压切换继电器触点损坏的防范措施就是:(1)母线保护运行中一般不得在母线隔离开关辅助触点的回路内工作,如工作十分必要时,运行人员应在征得调度同意后将母线隔离开关位置开入装置上的辅助触点切换开关根据隔离开关实际位置切至“强制通”或“强制断”位置后方可许可工作。(2)母线隔离开关验收时应测量刀闸和辅助触点的同步,辅助触点的电阻和导通情况,保证刀闸辅助触点接触良好,切换正常。(3)由于现在普遍采用的南瑞CZX-12R操作箱提供给电压切换回路,失灵保护、母差保护、位置信号均为自保持的电压切换继电器,因此,在相关校验完毕后应要求继电保护人员测量两组带自保持的1YQJ、2YQJ电压继电器,确保只有一组电压切换继电器动作。(4)操作和巡视设备时应及时到操作箱和母差保护屏检查刀闸位置,观察有无“开入异常”等异常信号,应确认母差保护各开关单元方式指示是否符合当时的运行方式,是否不用干预。必要时进入“运行方式设置”菜单进行强制设定,直到刀闸辅助触点检修完毕取消强制。(5)发现“开入变位”“互联”“分列运行”“切换继电器同时动作”等信号时,应详细检查是否符合现场实际方式,不得轻易复归。

三、小结

220kV双母线倒母线操作是值班运行工作中一项重要的工作内容。它关系着变电站以及电力系统的安全运行,关系着操作人员本身或电气设备上下作人员的生命安全。严重的误操作有时会造成电力系统瓦解或设备受到重大破坏。为了有效防止误操作的发生,一定要提高运行人员的素质,坚持安全教育,大力开展技术培训,造就一批敬业爱岗责任心强、技术过硬的运行值班人员;同时要强化防止误操作的组织措施,并且要完善防止误操作的技术措施。

参考文献

[1]许艳阳.变电设备现场故障与处理典型实例[M].2010.

[2]杨文学.电力安全技术[M].北京:中国电力出版社.2006.

[3]汪永华.电气运行与检修[M].中国水利水电出版社2008.

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