某110kV线路开关跳跃原因分析

李 杨,王文贞,袁建刚

(河北省沧州供电公司,河北 沧州 061001)

1 事故概述

现场运行主接线如图 1。 110kV的 I,II母并列运行,152开关上110kV的 I母运行,151开关上110kV的 I母线热备用,I母 TV退出运行,II母 TV通过并列回路带全站 110kV二次电压。110kV备投投入运行,151线路保护投入运行,重合闸停用。110kV变电站 152开关跳闸,151开关发生了开关跳跃,最后151开关在合位,152开关在断位。 110kV备投保护动作,151开关距离保护 III段出口灯亮、总闭锁灯及加速灯亮,发事故总信号。

图1 运行主接线图

2 事故简要分析

2.1 备投回路检查

当时由于全站 110kV侧的设备均在 I母运行,1G接点闭合,如图 2所示,1KCW动作,1KCW接点闭合,2YJ1,2YJ2,2YJ3继电器线圈带电。正常情况下,2YJ1,2YJ2,2YJ3接点打开,1YJ4线圈带电其接点闭合,151QF接点闭合,SJ线圈不带电,如图 3所示。

图2 电压切换回路图

图3 备自投跳合闸回路图

由于110kV备投回路所取用的电压经 152或 151刀闸接点切换后的电压,出现了 110kV TV断线,备投装置判断 152开关所在母线无压,2YJ1,2YJ2,2YJ3接点闭合,又确认 151开关线路侧有压,1YJ4接点闭合,备投装置跳 152条件满足;151开关原处于热备用状态,当152开关跳开后,151、152开关辅助接点接通,备投装置合 151开关的条件满足。备自投装置动作行为正确。[1]

2.2 线路保护回路检查

当151开关合上后,151距离保护也由于取用切换后的 I母线电压,造成距离保护失去电压,当开关合闸的瞬间,激增的负荷电流使装置的相电流增量元件动作启动装置,装置启动之后判断阻抗为III段阻抗元件动作(III段阻抗元件带 10%的固定偏移,其中包含原点)。装置出口,使 151开关跳闸。距离保护的 III段出口及加速逻辑原理图(见图 4)[2]。

151开关跳开后,又满足备自投装置合 151开关的动作条件,所以备投装置再次动作发出 151开关合闸命令,151线路保护再次出口跳闸。

如此往复的合、跳过程从第一次 151开关合闸以后出现了多次,直到 151开关机构压力低闭锁为止,最终 151开关处于合闸状态。

图4 线路保护动作逻辑图

3 分析总结

3.1 110kV TV断线原因分析

110kV电压通过二次并列把手 BK实现 TV二次电压并列。由于1TV处于停用状态,II母 TV通过并列回路带全站 110kV二次电压,如图 5所示。

图5 电压并列回路图

经现场检查,发现在中央信号控制盘后有一把 TV并列电源控制刀闸,此刀闸未投入,110kV TV二次并列回路由于失去工作电源造成 ZJ未励磁,ZJ接点断开,I母电压 A630,B630,C630回路失电,装置发 TV断线,造成备自投不正确动作。

经询问,当时此站 110kV的 TV回路正在加装在线监测装置。运行人员曾经操作过此刀闸,未及时恢复,所以造成了 110kV TV二次失压。[3]

3.2 开关跳跃原因分析

据实时系统上看 151开关持续动作多次,历时近 1分 20秒。而造成开关屡次跳合的直接原因是备自投装置发出 151开关合闸命令后,距离保护Ⅲ段经延时发出跳 151开关命令,屡次循环,151开关的动作行为就表现为多次跳合—跳合的跳跃现象,直到 151机构压力降低闭锁跳闸回路为止。

4 采取的防范措施

1)对电磁型的备自投装置加装电流闭锁条件,增加“线路有流”的判据,作为母线 TV失压时备自投装置误动作的闭锁条件,改进后的二次原理如图 6所示。[4]

2)加强对运行值班人员的培训,特别是在特殊运行方式下的运行规程中所强调的注意事项要严格执行。

3)完善和规范运行及保护工作的管理,对于控制屏上的各操作开关的功能在标签框内均应有明确的说明,防止运行值班人员在操作时因不清楚其功能而出现误操作。

图6 改进后的二次回路图

5 结束语

针对这次设备的不正确动作,我们找到了原因,并对此次事故进行分析和总结。一是运行人员的业务技能有待提高,二是备投保护装置设计缺陷,为了避免类似事件的发生我们对备投装置进行整改和加强运行人员的培训,以能更好地保证电气设备安全运行。

[1]贺家礼,宋从矩.电力系统继电保护原理 [M].北京:中国电力出版社,1980.

[2]南京电力设备自动化公司.110kV线路保护技术说明书[Z].1993.

[3]何永华.发电厂及变电站的二次回路 [M].北京:中国电力出版社,1997.

[4]刘振亚.国网公司继电保护二十五项反事故措施 [M].北京:中国电力出版社,2005.