电力系统继电保护不稳定所产生的原因及解决措施朱云鹏

电力系统继电保护不稳定所产生的原因及解决措施朱云鹏

(国网河北省电力有限公司衡水供电分公司河北省衡水市053000)

摘要:继电保护是电力系统发展和稳定运行的重要防线,在防止电力运行故障和扰动方面起到了不可替代的作用,是电力系统的重要组成部分。继电保护装置能否正常运作,将直接关系到电力系统的稳定运行。正是由于继电保护在电力系统中具有不可忽视的作用,本文根据电力系统继电保护不稳定原因,对其相应的解决措施进行了简要的分析。

关键词:继电保护;故障查找;案例

1.引言

电力系统的重要性不言而喻,只有其正常的运行,才能为人们的生活提供用电,为了保证其正常运行,就需要注重维护工作,对维护起到重要作用的就是继电保护,只有其不出现事故,电力系统才能正常的运行。继电保护是在电力系统出现故障或者异常情况时,有可能实现的最短时间及最小区域内,自动将故障设备从系统中切除。

2.电力系统继电保护不稳定所产生的原因和对策

目前,电力系统继电保护不稳定所产生的原因多集中于定值错误、接线错误、装置故障等方面。

2.1定值错误

微机保护装置的误整定归结起来有2大类:一是由于计算错误而出现的误整定;二是继电保护工作人员在执行过程中的误整定。由于专业的分工不同,保护定值的计算及整定通常由不同的人员在不同的时间和地点进行,由于种种主、客观方面的原因,使得保护整定定值与现场实际需求不相符,从而导致电网中存在安全隐患,甚至引发电网事故。

(2)保护定值的执行与管理也很重要,任何疏忽都是事故的源泉。定值单的执行,必须有正式的定值单为凭证,保护投入前必须由当值调度员与现场人员进行核对,确认无误。因大部分运行人员对装置内部不熟悉,建议保护定值放置后核对由继电保护部门执行,多一层把关;应建立继电保护定值单的闭环管理措施,建立定值单执行签转制度。参与定值单执行的各部门人员应严肃定值单执行工作。

2.2接线错误

继电保护装置设计的二次接线图纸与现场要求不对应,或者现场施工的接线未严格按照设计要求,都有可能造成继电保护装置产生寄生回路,甚至短路烧坏设备,影响到保护装置的工作状态。处理这一故障,检修人员应详细地观察线路情况,按照相关要求进行逐一排查。

案例3、某220kV变电站运行人员按照调令对2#主变110kV侧闸刀进行热倒操作。7021闸刀原处于合位,当合上7022闸刀时,302开关突然跳闸,现场无任何保护动作信号,故障录波器上也未有相关故障录波。

将2#主变退出运行后,检修人员对主变保护进行检查。现场模拟故障,发现110KV两把刀闸位置同时接入时,302开关跳闸回路出口确有正电位输出。对控制回路接线进行一一排查,发现在2#主变保护B屏端子8D153--9D19之间有一根屏内跳线。对照设计图纸,8D153为“110KVPT并列”信号出口,9D19为主变低压侧302开关跳闸回路端子。当主变110kV侧两把刀闸同时合于母线上时,1YQJ,2YQJ常开节点同时闭合,保护装置发“110KVPT并列”信号,正电由+110V测控电源经跳线引入302开关跳闸回路,跳圈TQ带电动作,造成此次302开关误动。现场接线示意图如下。

对策及建议:

在设计、施工、调试、验收、投产及后续的检修改造过程中,必须严格按照规程规范的要求,认真分析,把好每一个技术关,确保CT绕组用途型号、变比、10%误差曲线、二次接线方式及二次电流接地方式等方面正确,以尽量杜绝因接线错误而发生保护误动事故的发生。

2.3装置故障

从变电站工作记录来看,继电保护装置的引发因素十分复杂。第一,是CPU插件问题。电源板常年发热,损坏率相对较高,是造成继电保护故障的一个常见原因。第二,装置通道故障问题。当光纤保护通道故障时,可能导致保护装置拒动或误动,因此当装置出现通道告警时,必须将保护退出运行,由二次检修人员立即到现场处理。第三,控制回路断线是保护装置常见的缺陷。要找出控制回路断线的原因,需要专业人员对断路器的控制回路理解清楚。

2.3.1保护装置异常

通常,一些运行时间较久的保护装置易出现保护异常。作为现场维护人员,并不需要知道具体哪个原件损坏,只要判断是哪个插件损坏就行。这样做一是提高现场处理缺陷的速度,二是客观上微机保护硬件比较复杂,若要判断出具体故障元件对人员技术水平要求比较高,且现场也缺乏测试和修复设备,根据我的经验,保护装置异常大多是由电源插件或CPU插件引起的。因此,只要退出保护装置,更换电源插件或CPU插件即可恢复正常。要注意的是,若更换CPU插件,则必须重新整定定值,并带开关做整组传动试验正确后方可投入运行。

2.3.2装置通道故障

故障原因:

当光纤保护通道故障时,可能导致保护装置拒动或误动,因此当装置出现通道告警时,必须将保护退出运行,由二次检修人员立即到现场处理。故障出现后,常常由于检修人员缺乏经验或有效的检测手段,不能及时发现或处理问题,导致光纤保护难以及时恢复正常运行,从而影响电网的安全可靠运行。引起光纤保护装置通道告警的原因很多,如光纤断芯、跳线接头松动、尾纤弯曲过大或接头污损、熔纤质量不好、复用接口装置故障等。通道缺陷的处理需涉及继电保护和通讯两个专业,还时常涉及到两座变电站甚至两个单位,因此处理起来比较麻烦。

对策及建议:

以光纤电流差动保护为例,我认为处理通道故障缺陷宜遵循以下处理顺序:(1)查看。查看装置和监控后台报文以及保护装置的收发状态是否正常。(2)了解。了解出现故障的光纤通道是专用光纤通道还是复用2M通道方式。若是复用2M通道方式,可通过光纤网络管理系统进行检查,以判断问题出在本侧还是对侧。(3)测试。借助光纤测试工具如光功率计测试光纤收发功率是否正常,不同的保护装置的发送功率及接收灵敏度有所不同,具体可查阅相关技术说明书。在做测试时,应先检查光纤接头有否污损、接触是否牢靠。对于专用光纤芯,可在保护装置处测试收发功率,也可自环测试,以判断问题所在。

对于复用通道,其“保护装置——光电转换接口——数字配线架”这段连接经常由于接触不良造成通道告警,可采用通道逐级自环的方法检查通道问题。以国电南自PSL-603G线路保护为例,先进入保护装置,将定值项中的本侧编码和对侧编码整定成一样。而后对于复用方式分三处逐次自环〔1〕:(1)用尾纤将保护装置后TX和RX插孔连接,查看通道告警是否消失。(2)在光电转换接口GXC-2M处自环,即将保护至光电转换接口的尾纤TX和RX用珐琅头对接,以验证保护装置至光电转换接口光缆是否完好。(3)在SDH数字数字配线架上将本通道自环,以验证光电转换接口至数字配线架之间的光缆是否完好。

经过以上测试一般可判断出问题所在继而采取相应的措施以解决通道故障问题。要特别注意的是测试完毕后恢复装置为原来的设置。

2.3.3控制回路断线

故障原因:

控制回路断线的常见原因大致有以下几种:接线松动;断路器机构的闭锁继电器损坏或其他闭锁接点未闭合;断路器辅助接点异常;操作箱的位置继电器损坏。故障处理时需先排查出具体的故障,再进一步进行改良处理。

对策及建议:

当发生控制回路断线故障时,可按以下步骤进行处理:1、先看操作箱上HWJ或TWJ灯是否亮,如灯亮说明控制回路完好,可能是HWJ或TWJ继电器提供的信号接电有问题,当然也不排除是信号回路的问题。2、若灯不亮,则用万用表打直流电压档在保护屏端子排上测量跳闸回路(回路编号一般为37或137)对地电压,正常为-110V,则说明从端子排到机构箱的跳闸回路完好,在排除装置内部接线松动问题后,则问题出在操作箱上,应更换插件。3、若用万用表在端子排上测量跳闸回路对地电压为+110V,则说明问题出在端子排到机构箱的跳闸回路上。这时应根据控制回路图,从左往右在端子排处或接点连接处测量对地电压,当出现-110V电压时,则问题出在前一个正电位和此负电位之间的回路上。

3结束语

电力系统运行过程中难免会出现继电保护不稳定,甚至发生继电保护故障等诸多问题。此外,系统中继电保护系统还会受到一些外部因素的影响,极大的干扰了系统的稳定运行,阻碍了电网规模的扩大。为此,我们需要认真分析电力系统中继电保护不稳定产生的原因,并且针对性的采取相应的措施,以保障电力系统安全稳定的运行。

参考文献:

[1]国家电力调度中心.电力系统继电保护实用技术问答﹝M﹞,北京;中国电力出版社,2000.

[2]仇群辉,金宇航,朱群.光纤电流差动保护有关通道若干问题的探讨﹝J﹞,继电器,2007,35(18);57-60

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