二次回路断线

二次回路断线（精选6篇）

二次回路断线 篇1

电压互感器简称压互, 用字母表示为TV。其主要作用是将高电压按照一定的变比变换为低电压, 以使用低电压值反映高电压值的变化。它的一次侧和一次设备相连, 二次侧与二次设备相连, 有磁的联系, 而无电的联系, 能可靠的将一、二次设备隔开, 因此各种测量仪器和保护装置就可以不直接与高电压相连接, 从而保证了仪表测量和继电保护工作的安全, 也解决了高压测量的绝缘、制造工艺等困难。

1电压互感器的工作原理

电压互感器的工作原理类同于变压器。它也是由铁芯、一次线圈、接线端子及绝缘支持物等组成。在铁芯上装有一次和二次绕组, 它们之间互相绝缘。电压互感器的一次线圈匝数比较多, 并联在供电系统的一次电路中, 二次线圈匝数比较少, 接于高阻抗的测量仪表和继电保护的电压线圈, 正常运行时, 电压互感器接近空载状态。

变电所一般采用三相五柱式接法 (如图1) 将电压互感器接入电网中, 即高压线圈和一组低压线圈接成星型, 中性点接地, 以测量相间电压和相对地电压。另一组低压线圈接为开口三角形, 首尾相连, 留出两个端, 供系统接地绝缘监视用。

2电压互感器二次回路断线造成的影响

电压互感器的重大故障如铁芯片间绝缘损坏、绕组断线、绕组对地绝缘击穿等极少发生, 而且电压互感器设备故障现象明显, 容易判断。更为常见的是电压互感器二次回路断线问题。

电压互感器二次回路接的负载很多, 连在母线上的各个连接元件的保护装置, 例如线路保护、变压器保护, 母差保护, 各种测量仪表等均是该母线上的二次负载。由于电压互感器二次回路异常, 导致加到保护装置上的电压下降, 甚至降为零, 从而造成各种保护和测量装置误动或发生错误。

典型的影响如下:

10k V及以上电压等级的线路一般采用以阻抗继电器为核心的距离保护作为主保护, 阻抗继电器经由电压互感器TV二次获取系统电压。TV断线则二次回路的相电压和线电压消失或降低, 阻抗继电器的测量阻抗减小, 这将会引起距离保护装置误动作。

复压闭锁过电流保护主要用在变压器的后备保护或者变压器的进线保护中, 低电压继电器经负序电压继电器的常闭接点接于相间电压上, 以保证保护装置在对称三相短路时可靠地动作, 并能提高低电压继电器对三相短路的灵敏度。TV断线造成电压降低, 有可能导致复压闭锁过流保护的复压开放, 其结果会使发生区外故障时, 复压闭锁过流保护误动, 扩大事故范围。

大部分线路保护装置在TV二次发生断线时都会使重合闸放电, 使重合闸功能失灵, 尤其是在单相重合闸方式下发生单相瞬时性故障时, 不能单跳单重, 及时恢复供电, 还有可能造成线路非全相运行, 给地区电网的安全可靠运行造成威胁。

3电压互感器断线的处理措施

目前电网上应用的保护装置、计量表计功能全面, 大部分装置在电压互感器二次断线的情况下能及时发出报警信号并自动闭锁与电压有关的保护功能。

例如为防止互感器二次回路断线造成距离保护装置误动, 通常装设断线闭锁装置KBL。KBL的执行元件为一个双线圈继电器, 两组线圈W1和W2按磁平衡构成工作原理。线圈W1经过三个电容器组成零序电压滤过器接到电压互感器二次回路星型接线侧, 线圈W2经过电容器和电阻接到电压互感器二次回路开口三角形侧。KBL的常闭接点接到距离保护的直流回路中“+”电源侧上, 与距离保护构成闭锁状态。

当电压互感器二次回路发生断线时, 由于W1端子间有零序电压, W2端子间没有零序电压, 综合磁势不为零, 而且有相当的数值, KBL动作, 将距离保护装置闭锁。

微机保护针对TV断线也有软件程序依据一定的判据闭锁相应的保护装置。

尽管闭锁元件或程序解决了误动的问题, 但此时一次设备的保护仅仅依赖于电流有关的保护, 存在保护死区, 设备不能长期维持此状态, 应尽快找到引起TV断线的原因, 消除这类缺陷。

TV断线一般可观察到以下现象:

(1) 有功功率表指示异常, 电压表指示为零或三相电压不一致, 电能表不转或转得慢, 低电压继电器动作。

(2) 高压熔断器熔断时还可能有接地信号出现, 绝缘监视电压较正常值偏低, 而正常相监视电压表上的指示仍正常。

(3) “电压互感器回路断线”光字牌亮, 警铃响。

引起电压互感器二次回路断线的原因一般为有以下几种:

(1) 电压互感器二次回路的快速开关跳开或熔断器熔断。

(2) 在装置后端子上或屏上端子由于接触不良造成断线。

(3) 中性点接地不牢引起断线。

处理方法如下:

(1) 停用所带的继电保护与自动装置, 以防止误动。

(2) 因二次回路故障, 使仪表指示不正确时, 可根据其他仪表指示, 监视设备的运行, 且不可改变设备的运行方式, 以免发生误操作。

(3) 检查高、低压熔断器是否熔断。若高压熔断器熔断, 应查明原因予以更换, 若低压熔断器熔断, 应立即更换。

(4) 检查二次电压回路的接点有无松动、有无断线现象, 切换回路有无接触不良, 二次侧自动空气开关是否脱扣。

4结束语

电压互感器回路断线是变电所运行中常见的故障, 应不断总结经验, 细心排查, 尽快解除故障, 才能使系统恢复正常运行, 保护装置起到应有的作用。

可试送一次, 试送不成功再处理。

检查保护装置端子排上N线压接可有松动, 若有压接不紧, 应立即接牢。

摘要：本文简介了电压互感器在变电所系统中的重要作用, 分析了电压互感器二次回路断线可能造成的影响, 并提出了判断该故障与及时处理该故障的相关措施。

关键词：电压互感器,二次回路断线,故障

二次回路断线 篇2

变压器作为电力系统中的重要设备之一,它的故障对供电的可靠性和系统的正常运行产生了严重的影响。为了防御 变压器绕组和引出线多相短路、大接地电流系统侧绕组和引出线的单相接地短路及绕组匝间短路,变压器保护设置了差动保护作为变压器的主保护。因此,保证CT二次回路在变压器保护正常运行中不会出现开路的情况显得尤为重要。

1变压器差动保护动作电流的整定

目前变电站中变压器差动保护动作电流计算时 一般会考虑以下几个方面:一是应躲过当变压器空投及外部故障后电压恢复时的变压器励磁涌流的影响;二应躲过变压器外部故障时在变压器保护中所引起的最大不平衡电流。

差动电流整定时按照以下2条原则进行:

(1)差动保护动作电流要躲过变压器的励磁涌流。

式中,Iop为动作电流;IN为主变二次额定电流。

(2)差动保护动作电流要躲过最大不平衡电流。

式中,Krel为可靠系数;K1为同型系数;Δfi为电流互感器最大相对误差,取0.1;ΔU为由于调压引起的相对误差;Δf为变比不能完全补偿的相对误差;Ik,max为最大短路电流。

保护装置的差动保护动作电流一般是按变压器 额定电流的20%~50%整定的。

2变压器保护发生 CT 二次回路断线的情况分析

从以上2个方面可以看出,变压器保护装置在整定差动保护动作电流时没有考虑CT断线情况,而这样整定的目的就是为了保证差动保护动作的灵敏性,以便在变压器发生区内故障时快速切除故障。对于现在大容量的变压器来说,应快速灵敏地切除故障,尽可能减少故障时对变压器的损害。

在实际生产运行中,有很多因素可能造成变压器保护CT二次回路断线的情况发生:(1)由于端子排结构或者质量上的缺陷造成变压器保护CT二次回路断线;(2)由于外部环境的影响,户外端子箱、电流互感器二次端子接线盒长期在户外,易受潮,导致端子排生锈,使得CT二次回路接触电阻增大,导致开路;(3)工作人员的失误,未将变压器保护CT二次回路的端子连接片拧紧或者忘记恢复断开的连接片,这些都比较容易发生电流互感器二次回路断线。在没有闭锁的情况下,当主变负荷电流大于差动保护动作电流或者发生区外故障时,在差动回路的电流互感器二次回路断线时,如不采取措施,差动保护 可能误动,易造成负载损失,影响系统稳定。

3变压器保护判别 CT二次回路断线存在的问题

CT的输出电流是在很大的范围内变化的,比如从空载电流到三相短路电流,电流的变化极大。由各种因素(包括系统故障和CT二次回路断线)引起CT的输出电流出现不同变化情况,其中有些正是要作为保护动作条件的,而另一些是 要作为保护闭锁条件的(或希望作为保护闭锁条件的),但是两者之间的界限并非总十分明显,因此为保证继电保护的可靠 性,只能利用其中非常明确的条件而放弃其中不太明确的条件。

在早期的变压器差动保护中,常用抬高保护定值的方法来防止CT二次回路断线引起保护误动(比如BCH型差动保护,动作电流至少是变压器额定电流的1.3倍),由此造成保 护灵敏度不理想。而目前应用最广泛的变压器差动保护都 是采用比率制动原理,其最小动 作电流可 整定到变 压器额定 电流的0.3倍以下,保护灵敏度大大提高,但由CT二次回路断线引起的保护误动的问题就比较突出了。

4变压器保护判别 CT 断线的方法

目前,很多厂家在差动保护中增加了躲过变压器差动保护二次回路断线 时,在差动回 路中引起 的差电流 影响的闭 锁逻辑。

以PSR-778S变压器保护装置CT断线判据为例:

首先,不考虑多侧CT断线和故障同时发生的可能性。在此前提下,可利用以下特征区分是CT断线还是故障,如果是CT断线,再具体识别断线相。

当出现CT二次回路单相或两相断线时,电流的变化情况是仅断线侧出现电流突变,电流的变化趋势是由大变小,电流的幅值≤0.5IN;在变压器发生故障的情况下,电流的变化情况是电流多侧突变,电流的变化趋势是由小变大,电流的幅 值≥IN[电流突变的标准是突变量是否大于(5%~10%)IN]。

CT断线达8s钟发告警信号,通过整定控制是否瞬时闭锁相关的差动保护;CT断线返回条件是本侧无负序电流,即本侧负序电流小于CT断线负序电流门槛(固定值)。

CT断线闭锁比率差动按下面原则:(1)当“CT断线闭锁差动保护”整定为1时,CT断线或短 路且差流 <1.2Ie时闭锁比率差动保护,差流 >1.2Ie时不闭锁 比率差动 保护。(2)当“CT断线闭锁差动保护”整定为0时,CT断线或短路不闭锁比率差动保护。

需要说明的是CT断线闭锁功能主要是为了防止CT断线而引起差动保护误动,它遵循以 下几点原 则:(1)不考虑多 侧CT断线和故障同时发生;(2)故障与CT断线同时发生允许差动保护跳闸;(3)先CT断线后发生故障闭锁相关保护;(4)先发生故障后CT断线保护应出口跳闸。

从PSR-778S变压器保护装置CT断线判据中可以看出,保护装置并不能将所有的情况全部考虑进去,CT断线后发生故障闭锁相关保护,此时变压器保护失去主保护,如果发生故障,保护不能快速有效地 切除故障,将带来更 加严重的 后果。并且在实际运用中,CT断线时因 电弧暂态 过程,断线初期 电流不会迅速降为0,且很有可能 存在大量 电弧谐波,故障末期由于电弧击穿稳 定,谐波分量 减小,加上电弧 的作用,断线相相电流接近于正弦波,且比正常负荷电流大,差动回路断线告警失效。

5结语

变压器差动保护在CT二次回路出现断线的情况下,能够明确判别并且闭锁差动保护,同时发出告警信号,运行人员 通知相关继保人员进行处理,以免由于CT断线造成二次绕组绝缘损坏,甚至危及人身安全。但是出现保护装置判断模糊不清时,差动保护应该开放。

需要注意的是,为了避免CT断线带来的各种危害,在变压器保护装置设置CT断线判别的基础上,定检人员要对CT二次回路认真进行维护,使得装置能够正常运行。

摘要：差动保护作为变压器的主保护,为了提高可靠性,一般都设置了CT断线判别,从而根据结果判断是闭锁还是开放保护。目前,对于CT断线是否闭锁差动保护有许多不同的设置方法。现通过对变压器保护CT二次回路断线出现的情况进行总结,分析了CT断线对于主变差动保护的影响,并结合具体的保护装置,深入分析了CT断线判别逻辑,从而得出差动保护在CT断线情况下应采取的具体措施。

二次回路断线 篇3

在如今这个用电需求日益增长的社会当中电能的运用是十分广泛且重要的, 可以说电网运行的稳定与否很大程度上影响了企业的经济生产和普通居民的日常生活, 10KV的配电网络是我们在不断提高就电网供电的稳定性和可靠性而进步发展的一种普遍运用的电网, 但是它仍存在着会因断线而造成异常停电等故障问题, 给广大用电群众及企业带来很大的生活影响和经济损失, 所以尽可能的解决配电电网中10kv线路异常停电的问题就成为了电工人员亟需完成的任务。

二、解决10kv小车开关控制回路断线所产生的问题的重要性及故障分析

1.10kv小车开关控制断线故障的影响

因为10kv配电线路是供电部门主要的供电线路, 担负着为很多企业及居民提供电力的工作, 而10kv的高压开关大都为小车开关, 因为10kv的小车开关控制回路断线故障所造成的异常停电问题给广大群众及事业单位造成很多生活和经济的方面的影响。

2.10kv小车开关控制断线故障产生的问题

在10kv的电网线路运行过程当中, 因为天气的原因和10kv线路质量的问题使得10kv线路产生较多的保护瞬时性故障, 要知道10kv电网产生故障会对居民的日常生活和企事业单位的经济发展造成很大影响, 所以才更要对其稳定性和可靠性作出严密的调查研究以减少因为断线故障造成的异常停电时间, 于是通过调查我们发现在10kv线路实际的运行过程中, 当线路完成保护工作后开关的重合闸却不能作出正确动作, 比如遇到雷暴天气使得线路瞬时性接地故障, 10kv保护装置启动后重合闸动作, 然而开关却无法重合, 从而造成线路异常停电, 无法恢复。

3. 造成小车开关控制断线故障的原因

通过调查可以发现, 产生回路断线问题的主要原因有两个, 第一线路的高压开关都是小车开关, 并且10kv线路的保护装置是没有任何问题的, 所以造成断线问题的原因可以基本确定为小车开关自身的问题, 第二, 从运行人员那里我们得知小车开关出现类似问题的几率非常高, 而且只要在有合闸的情况时就一定会发生。所以我们根据这两条发现的进行初始分析得出了结果, 通过对比合闸回路和分闸回路的各元件接点可以发现分闸回路要比合闸回路少两对接点, 在进行了实验比对操作后确认是线路当中的一条常开接点闭合不到位才造成控制回路不通的问题, 再加上因为小车位置行程开关在小车开关滑行的轨道上使得在检查过程中无法确认作保护用的行程开关接点是否妥当, 造成检查结果的不确定性, 所以延长了异常停电的时间。

三、对10kv小车开关控制断线故障的改进方法与措施进行研究探讨

1. 利用开关柜指示灯的方式表明接头是否故障的计划分析

在进一步处理小车开关控制断线故障线路的情况时我们发现问题出现的主要原因就是小车位置行程开关所引起的, 然而在开关柜面板上的指示灯却显示出正常, 这不仅说明了开关柜所用的行程开关的那对接点是没有问题的, 同时也说明了指示灯无法正确的显示由于小车位置行程开关的异常所产生的控制回路断线的故障问题。所以我们就考虑能否共用保护装置与开关柜的那对行程开关的位置接点, 使得开关柜上的指示灯在发生控制回路断线问题时可以做出发生异常的指示, 不过在通过实际的实验操作之后这种方式是不可取的, 因为两者所用的交流电不同, 不能进行混用。

2. 中间继电器的植入能否解决小车开关控制断线故障显示的问题分析

为了做出能够显示出断线故障原因的指示方式, 从而使得电工人员进行及时的诊断与维修以减少异常断电的时间, 我们又考虑到能否在小车位置接点中加入启动一个中间继电器的方法, 从而对位置异常的信号进行监控反映, 在进行实际操作试验后我们发现这一方式是可行的, 可以利用中间继电器的植入来解决10kv小车开关控制断线故障显示的问题。

我们无法彻底解决10kv小车开关控制断线的问题, 然而我们可以通过中间继电器来尽量缩短意外停电的时间, 减少对居民群众的日常生活和企事业单位经济生产的影响, 可以说中间继电器的作用是非常有效的, 但是要对整个城市的电网进行继电器的植入是耗时、耗力、耗财相当大一项工程, 而且由于有的地区电网老旧, 需要线路整体进行重新建设, 这无疑是项非常复杂的电力建设工作, 同时中间继电器的制作也需要联系价格质量都比较适宜的厂家来解决, 为了能够提供给广大群众和企事业单位既可靠又稳定的电力使用的情况, 不断发展电工技能, 解决现有问题是我们当今社会电力技术人员努力进步的目标。

四、总结

10kv小车开关控制断线故障所引起的异常停电时间过长会带来不论是民众生活还是企业工作中的很大不便, 我们无法控制线路因为自然情况而损坏所造成的停电, 但是我们可以利用科技技术来有效的诊断断电原因并进行维修, 从而大大的缩短停电时间来减少由于停电所造成的各种影响。将开关位置的监视继电器加装到小车开关的合闸回路中, 同时将其中的一堆常开接点串进控制回路里使得后台机在发生小车开关位置异常的情况时可以及时反映给技术人员, 如此一来就能够解决从前因为无法确认故障原因而延长的停电时间问题, 同时加快了小车控制开关断线故障的维修速度, 很大程度上也增加了大家10kv的电网使用的可靠性, 减少了群众受停电影响的麻烦。

参考文献

[1]史雷敏, 胡旭锋, 孙康, 等.10kV小车开关控制回路断线的讨论与分析[J].电源技术应用, 2013, (8) :111, 118.

[2]李文芳, 张素娟.发电厂6KV小车开关控制回路改造[J].中小企业管理与科技 (上旬刊) , 2009, (9) :311-312.

二次回路断线 篇4

电力自动化的实现, 不仅使电力系统维护调试更加方便, 而且使其可靠性得到提高、灵活性加大、保护性能得到很好的改善。微机保护的实现使断路器控制回路简捷明了、操作方便, 同时也减少了电缆引线。我台电力系统自动化实现以来, 自动化装置运行稳定。但是, 由于机房配电室供给发射机的10k V电源开关频繁断开, 致使10k V开关柜多次出现控制回路断线故障, 现将这些故障的各种典型情况进行汇总分析, 并提出快速查找故障点及处理故障的方法。

2 微机保护装置馈线原理分析

图1为微机保护断路器馈线控制原理图。原理主要分为三个部分:第一部分为直流操作电源, 即+WC/-WC;第二部分为微机所用变保护装置 (MT-105G) , 即K100;第三部分为断路器本体部分, 即QF。断路器本体部分QF又包括断路器辅助开关 (HK1、HK2) 、微动开关 (S3) 及分闸线圈 (TQ) 、合闸线圈 (HQ) 。

微机保护断路器馈线控制原理分析如下:可将图1分成断路器合闸回路、断路器分闸回路和指示灯回路三个部分, 如图2、图4、图3所示。当断路器处于分闸状态, 且断路器已储能时 (见图2) , 微动开关S3闭合, 断路器辅助开关常闭触点H K1闭合, 合闸回路导通。此时, 合闸线圈HQ带电, 跳闸位置继电器TWJ带电。图3指示灯回路中的跳闸位置继电器T WJ常开触点闭合, 指示灯HG1 (绿色) 点亮。H G1灯点亮, 一方面表示断路器在分闸位置, 另一方面监视合闸回路完好, 这时, 表示断路器已具备合闸条件。当手动合闸 (图2中SB2为合闸按钮) 或遥控合闸 (通过图2中XB1连片接通到中控机电脑上) 时, 合闸线圈HQ通过合闸保护继电器HBJ得到足够的动作电压, 即可合闸成功。断路器合闸后, 图2中, 断路器辅助开关常闭触点HK1断开, 合闸回路不通, 跳闸位置继电器TWJ失电。图3中跳闸位置继电器TWJ常开触点打开, 指示灯绿灯 (HG1) 熄灭。

同时, 在图4的分闸回路中, 因断路器处于合闸状态, 断路器辅助开关的常开触点HK 2闭合, 分闸回路导通, 分闸线圈TQ带电, 合闸位置继电器HWJ带电。

图3中的合闸位置继电器H WJ的常开触点闭合, 指示灯HR1 (红灯) 点亮。HR1灯点亮, 一方面指示断路器在合闸位置;另一方面监视分闸回路完好, 这时, 表示断路器已具备分闸条件。当手动分闸 (图2中SB1为分闸按钮) 或遥控分闸 (通过图2中XB1连片接通到中控机电脑上) 时, 图2中的手动分闸继电器STJ带电, 图4中的手动分闸继电器常开触点STJ闭合, 分闸线圈TQ通过分闸保护继电器TBJ得到足够的动作电压, 即可分闸成功。

断路器分闸后, 分闸回路中断路器辅助开关的常开触点HK 2打开, 分闸回路不通, 合闸位置继电器HWJ失电, 指示灯回路中合闸位置继电器HWJ的常开触点打开, 指示灯HR1 (红灯) 熄灭, 同时, 断路器辅助开关常闭触点HK1闭合, 分合闸位置继电器TWJ得电, 指示灯HG1 (绿灯) 点亮, 表示断路器在分闸状态。

3 故障分析及处理

3.1 控制回路断线故障

(1) 故障现象:10k V开关柜上, 微机所用变保护装置M T-10 5 G控制面板 (如图5所示) 显示屏上显示“控制回路断线”, 控制开关上方分闸位置指示灯绿灯 (HG1) 不亮, 故障告警灯红灯亮。中控机电脑显示屏上报警窗口变量描述为“告警总”和“控制回路断线”, 如图6所示。MT-105G控制面板上控制开关合闸失灵 (图5中控制开关, 即为图1中的按钮SB1和SB2, 当控制开关向左旋转到“分闸”位置时, 即为SB1, 当控制开关向右旋转到“合闸”位置时即为SB2) 。

(2) 故障原因分析:根据故障现象, 可粗略的认为合闸回路故障。可按照电源、K100综合保护器部分和断路器QF部分等三大模块进行粗略排查。第一部分:控制电源, 用万用表可在开关QS1下端测得母线电源为直流220V, 图5中左上角的“运行”指示灯亮, 表示电源供电正常。第二部分:K100综合保护器, 从图2合闸回路上可知, 只要判断跳闸线圈TWJ和其电阻完好即可, 我们可从两个地方测量TWJ线圈的端子, 一是在K100综合保护器8X模块上, 直接测量K100/8X端子排上的10和17两个端子 (见图7) , 二是根据K100/8X端子排上的10和17两个端子上的标号D3-1和D3-6, 测量端子排D3上的1和6两个端子, 只看实际操作中测量哪部分更方便。量得结果, 两个端子上均无电压指示, 说明合闸回路不通, 跳闸位置继电器TWJ线圈未能带电, 故而它的触点未吸合, 绿灯HG1不亮。K100/8X端子排上的10和17两端无电压, 则表示, 在+WC→K100→QF→-WC回路中 (见图1) , 有断线故障存在, 而断线部分在K100/8X端子排之外。

我们画一张简化图, 来判断故障点的具体位置, 如图8所示。用电压法排查故障, 首先用电压表确定V1电压良好, 然后再确定是K10 0/8X部分还是QF部分存在故障。若QF部分断线, 则电压表在V2处无指示, 此时用电压表测得V3上是有电压的, 因为电压表把故障部分QF跨接过去了, 由此可判断为QF部分故障;也可以用万用表的电阻档排查故障, 如图9所示。将万用表打到欧姆档测量, 若QF部分存在断路故障, R 2数值则为无穷大。使用以上两种方法中的任何一种均可测得, 故障点出现在第三部分QF上。

根据上面排除法, 测得故障点在QF本体上后, 由断路器工作原理图图1可知, 该故障要从断路器辅助开关 (HK1、HK2) 和微动开关 (S3) 上入手。下面我们分别对因合闸回路中断路器QF本体问题 (断路器QF本体内部结构实物图如图10所示) , 而引发的断路器控制回路断线故障的几种不同表现形式进行分析。

3.1.1 由断路器辅助开关损坏引起的断路器控制回路断线故障

(1) 故障分析:检查断路器合闸回路中的QF本体部分, 可根据图2, 测量S3→HK1→HQ回路, 用万用表欧姆档测得断路器辅助开关HK1触点处于断开状态。而断路器处于分闸状态时, HK1常闭触点应处于闭合状态, 那么我们初步判断是断路器辅助开关HK1触点故障。采用手动对分、合断路器开关操作几次, HK1触点偶尔有通的时候, 但是大多是不通的, 由此, 我们可以断定断路器辅助开关HK1触点损坏。

(2) 故障处理:处理这个故障, 可以有两种方法。第一种方法是快速处理, 因为断路器辅助开关上的接线均为插片式, 找出一组空余的常闭触点, 检测空余触点闭合、关断都是良好后, 拔下HK1的接线插片, 插入空余触点上即可;第二种方法就是更换断路器辅助开关HK1。

3.1.2 由微动开关引起的控制回路断线故障

(1) 故障分析:微动开关S3的弹簧处于储能状态下时 (如图10所示, 弹簧拉开) , 微动开关S3应该是闭合的 (见图11) , 但实际测试S3触点时, S3触点却处于断开状态, 这表示S3存在故障。

观察微动开关S3, 发现其触头有些短。现在我们释放弹簧储能 (弹簧没有储能时, 微动开关S3如图12所示) , 用手按下S3, 测S3触点两端是导通的, 放开S3, 则不通, 说明微动开关S3是良好的。

那么, 我们找一个大小合适的护套, 这个护套我们用电缆热缩绝缘套管先热缩成与微动开关S3大小相同的小护套, 然后套在微动开关S3上, 再用打火机慢慢的烧一下, 使其紧紧包住微动开关S3, 防止掉落, 如图13中的红色套管。此时将断路器储能, 储能完成后, 测量微动开关S3两触点是接通的, 放到开关柜中, 接好航空插头, HG1绿灯点亮, 一切正常。由此说明, 正是由于S3触头短, 接触不上而出现的问题。

(2) 故障处理:快速的方法就是找到一个合适厚度的护套套在S3触头上, 使S3的触点长度符合要求;第二个方法就是拆下微动开关, 微调S3触点长度, 使其与正常触点长短一致;第三种方法是更换微动开关。

3.2 控制回路断线故障的快速查找方法

在微机保护变压器馈线回路中查找控制回路断线故障时, 可按照回路+WC→K100→QF→-WC的顺序查找 (见图1) , 既方便, 又快捷。从我台维护经验看, 断路器辅助开关出现故障的几率较大, 其次是微动开关。

对于控制回路断线问题紧急情况下的处理:如果在试验位置证明只是合闸回路问题, 分闸回路正常, 可以用手动在断路器手车本体上进行机械合闸, 即按下合闸按钮 (如图14所示) 供发射机工作。合闸后, 各控制回路正常, 也不影响继电保护部分的保护工作, 这样, 可以省去更换备用断路器手车的时间。断路器机械分合闸, 只是通过机械机构进行分合闸, 与控制回路无关, 所以在控制回路失灵的情况下, 是严格禁止用机械机构合闸的, 以防止因继电保护失去作用, 而强行合闸到故障线路, 使事故扩大化。

4 小结

从上述对断路器控制回路断线故障的分析中, 我们得出结论, 不同的故障点, 却表现出相同的故障现象。虽然断路器加装微机保护装置后, 在系统出现故障时, 能使故障更加明了化, 有利于我们更好的处理故障, 更有利于缩短我们处理故障的时间, 但是我们必须熟悉控制电路的原理, 不断积累处理各种故障的经验, 才能使电力系统更加高效、稳定的运行。

摘要：本文对微机保护断路器控制回路的原理进行了阐述, 对该回路出现的各种断线故障进行了分析, 介绍了一些处理断线故障的技巧。

二次回路断线 篇5

1) 220kV1、2段母线BP-2B母差保护装置上接电压回路, 主要是以电流判据为主的差动元件, 可以用电压闭锁元件来配合, 提高保护整体的可靠性。

电压闭锁元件的动作表达式为:

(1) Uab≤Uset或Ubc≤Uset或Uac≤Uset;

(2) 3U0≥U0set;

(3) U2≥U2set。

式中Uab、Ubc、Uac为母线线电压 (相间电压) , 3U0为母线三倍零序电压, U2为母线负序电压 (相电压) , Uset、U0set、U2set分别为正序、零序、负序电压闭锁定值。三个判据中的任何一个被满足, 该段母线的电压闭锁元件就会动作, 称为复合电压动作。

2) 母线差动保护动作的两个条件

(1) 复合电压

(1) 二次电压降低, 二次线电压小于等于70 (40) 伏时;

(2) 负序电压大于等于4V时;

(3) 零序电压大于等于5.8V时。

三者电压得到任一条件时母差保护失去电压闭锁作用, 母线差动保护和母差失灵保护将开出。

(2) 母线保护范围内设备有故障时, 产生差流, 大于整定值 (电流变比2500/1, 二次差流是0.4A) 时, 差动保护动作出口。

对母线差动保护以上这两个条件同时具备时, 母差保护动作跳闸。

2 产生220kV母线BP-2B母差保护“电压回路断线”原因

1) 如图1, 220kV运行方式为双母线双分段并列运行, 219、229为型号TYD220/-0.01H电容式电压互感器, 当229电压互感器B相电容超标时, 一次相电压达152.499kV;B相二次四组线圈 (测量、计量、保护、开口三角) 均比A、C相电压高5V, 零序电压3U0为5.82V, 三相电压Uab253kV、Ubc252kV、Uca241kV造成输出电压过高, 随着时间的延长, 电容超标越严重, 输出电压越高, 由于三相电压不平衡, 产生零序电压大于等于5.8V或负序电压大于等于4V时, 母线BP-2B母差保护装置, 就发“电压回路断线”信号, 同时发“母线差动开放”和“母线失灵开放”光子牌信号。

220kV母线电压互感器B相电压偏高由于C12部分电容单元击穿导致分压电容C2一次电压升高、中间变二次电压升高所致;

2) 如图1所示, 当220kV219、229母线电压互感器任一组停用或219、229母线电压互感器二次电压回路开路, 使母差接入的电压低于等于70 (40) V时, 发“母差保护电压回路断线”, 同时发“母线差动保护开放”和“母线失灵保护开放”光子牌信号;

3) 如图1所示, 220kV1段和2段母线并列运行, 由于229电压互感器有故障停运, 共用一组电压互感219时, 未将219二次电压切换到229二次回路上 (a、母联断路器测控屏上的电压切换电源空开未合;b、212母联断路器、2121和2122隔离刀闸未合闸;c、2121和2122隔离刀闸辅助接点接触不良) , 使母差接入的电压低于等于70 (40) V时, 发“母差保护电压回路断线”, 同时发“母线差动保护开放”和“母线失灵保护开放”光子牌信号。

3 危害

1) 母差保护接入的电压发生异常时, 母差保护将失去闭锁作用, 降低了可靠性, 此时如母差保护范围内设备有冲击电流或过大的波动时, 瞬间产生差流, 可能使母差保护误动作跳闸, 造成大面积停电、系统解列及危及系统稳定运行;

2) 如图1所示, 220kV1母、2母经212断路器并列运行, 由于229电压互感器电容超标, 异常运行, 在220kV1、2段母线不改变运行方式的情况下, 将229电压互感器停运。在229电压互感器停运前, 首先将219电压互感器和229电压互感器电压二次切换后, 两组电压互感器二次并列, 可能由于219和229二次电压不相等 (见表格) 产生差流, 使任意一组电压互感器二次的保护回路空开跳开, 保护 (主变阻抗保护、线路距离保护及与电压有关的保护等) 误动跳闸, 给社会和电力系统造成不必要的经济损失, 严重时会大面积停电或系统解列。

4 处理

1) 如图1如是电压互感器单个电容超标造成二次电压过高, 三相电压不平衡或母差所接的电压回路接触不良, 使母线差动保护失去电压闭锁, 发“电压回路断线”信号, 运行人员应立即检查: (1) 监控机上母线电压是否显示正常; (2) BP-2P母线差动保护装置屏上三相电压是否显示正常、电压空开是否在合好位置; (3) 母线电压互感器外观良好无响声、无异常; (4) 电压互感器二次保护空开未跳开, 测量二次电压值是否正常。发现母差保护电压确有问题立即汇报调度及单位领导, 申请将BP-2P母线差动保护装置压板退出, 并倒运行方式, 将故障电压互感器所接的母线 (220kV2母) 和 (229) 退出运行, 实行单母线运行, 将异常电压互感器 (229) 隔离。单母线运行方式时间不易过长, 会影响母差保护的选择性。检修完好后立即恢复正常运行方式。

229电压互感器停运做好安全措施后, 经高压试验发现:B相电压互感器C12电容值变大且超标达+21.64% (规程要求不超-5%~+10%) , 同时发现A电压互感器C11、C2介损超标 (规程要求不超过2%) , 现场试验数据及原始试验数据如表1、表2所示。

通过表1和表2对比分析, 可以看出表1是229电压互感器出厂时试验的合格数据, 而表2是229电压互感器通过运行1年后A、B、C三相电容都有所变化, 特别是B相C12电容由出厂的28656pF增大到34850pF变化明显, 这是229电压互感器电压升高的主要原因, 因此我们要立即更换新的符合标准的电压互感器;

2) 如母线电压互感器停用, 发“母差保护电压回路断线”, 同时发“母线差动保护开放”和“母线失灵保护开放”光子牌信号。属于正常现象, 但应详细检查母差所接的另一组电压确实良好正确。母线恢复正常运行方式, 两组电压互感器都运行后, “母差保护电压回路断线”、“母线差动保护开放”和“母线失灵保护开放”光子牌信号会消失, 手动复归后消除;

3) 如220kV两段母线运行, 其中一组电压互感器异常, 在母线运行方式不改变的情况下, 两段母线共用一组电压互感, 需要将异常电压互感器退出前, 首先应将1段、2段母线电压进行切换正确无误后, 然后根据调度令将异常 (无接地) 电压互感器的隔离开关拉开, 做好安全措施等候检修。然后再次认真详细的检查所有保护、计量、测量用的电压应正常。如电压切换不成功, 切不可盲目拉开异常的电压互感器, 会造成保护误动。应按照图纸逐一排查: (1) 检查母联断器测控屏上的电压切换把手确在允许并列位置; (2) 检查母联断器测控屏上的电源空开应合上; (3) 检查母联断路器及两侧刀闸的辅助接点接触应良好。 (4) 检查二次电压回路是否有接触不良或接线松动现象; (5) 检查母差保护屏上电压空开是否在合好位置及母差保护装置所接的电压回路接线有无松动接触不良。必要时可申请调度将母差保护压板退出, 电压恢复后, 再将母差保护压板投入。

参考文献

[1]南瑞《BP-2P母线保护说明书》.

[2]《华北电网调度管理规程》.

[3]国家电网公司《十八项电网重大反事故措施》.

二次回路断线 篇6

光纤电流差动保护因原理简单、可靠性高、动作速度快,而广泛应用在220kV及以上电压等级输电线路中作为主保护。该保护对通道要求高,电流互感器的正确传变及CT回路的完整性是保护正确动作的基础。加强对电流互感器的检验和运行维护管理尤为重要。CT回路问题引起的保护拒动、误动时有发生,如何确保CT回路的完整性值得思考,本文将介绍一起由CT回路断线引起的220kV线路光差保护误动事件。

1 事故前运行方式

220kV HL甲乙双回线运行方式如图1所示。事故前,220kV H站HL甲线挂#1M母线运行,HL乙线挂#2M母线运行,1M-6M母联运行状态,2M-6M分段刀运行状态,#1M、#2M、#6M母线并列运行。220kV L站HL甲线挂#1M母线运行,HL乙线挂#2M母线运行,1M-2M母联开关运行状态,#1M、#2M母线并列运行。H站为电源侧;L站为终端站,是负荷侧。由此可知,HL甲乙双回线并列运行。

2 事故经过及保护动作情况

2.1 事故经过

事故发生时,HL乙线高压线路受到恶劣天气影响,发生了C相瞬时性单相接地故障,H站侧C相故障电流为15.96kA,H站侧HL乙线开关C相单相跳闸,重合成功,L站侧HL乙线开关C相单相跳闸,重合成功。HL甲线A相与HL乙线C相同时动作,动作电流为8.28kA,A相单相跳闸,重合成功。

故障前,HL甲线线路电流为249A,输送功率为93.68MW;HL乙线线路电流为249.3A,输送功率为92.58MW。线路重合成功,没有造成负荷损失。

2.2 保护动作情况

HL乙线动作情况:HL乙线两侧配置的主一、主二保护均为光纤电流差动保护RCS-931BQ,重合闸投入单重方式。H站侧的主一、主二保护在故障后22ms差动保护C相动作,58ms开关C相跳开,故障切除,875ms重合闸动作,907ms C相重合成功,L站侧保护动作情况同H站侧。

HL甲线动作情况:HL甲线两侧配置的主一、主二保护均为光纤电流差动保护RCS-931BQ,重合闸投入单重方式。HL甲线在此故障过程中,H站侧主一保护没有差流未动作,主二保护RCS-931BQ于22ms差动保护A相动作,60ms开关A相跳开,882ms重合闸动作,912ms A相重合成功,L站侧保护动作情况同H站侧。

3 保护动作情况分析

220kV HL甲乙线动作情况总览如图2所示。

3.1 HL乙线保护动作分析

HL乙线两侧线路保护均正确动作。HL乙线发生C相瞬时性接地故障时,HL乙线H站侧主一、主二光纤差动保护C相电流变化量满足启动条件,保护启动。因是区内故障,两侧存在C相差动电流,故C相差动继电器动作,本侧H站向对侧L站发允许信号。L站为终端站,是弱电源侧,故障时C相电流变化不大,相比负荷电流可能会有所降落,不满足电流变化量启动条件。但RCS-931有低压差流启动元件,故障发生时C相电压降落,满足低压条件,C相差动继电器动作。所以,L站在收到H站的允许信号时,通过低压差流元件启动,向对侧发允许信号,两侧保护收到对方允许信号,保护动作。H站侧开关在故障后58ms时跳开切除故障,907ms重合成功,两侧线路保护选相正确,单跳单重。

3.2 HL甲线保护动作分析

HL乙线发生C相瞬时性接地故障,对于HL甲线来说,应属区外故障,线路主保护不应动作,且HL甲线主二保护动作相别为A相,与实际故障类别C相不对应,因此HL甲线主二保护应属不正确动作。下面具体查找保护误动原因。

故障电流分析:HL乙线C相接地故障时,HL甲线C相电流方向如图2所示,为穿越性电流,保护C相差流为零。HL甲乙线C相故障电流录波如图3所示。此波形数据来源于H变电站内线路故障录波屏,所接入电流为HL甲乙线开关CT的独立录波绕组。

由图3可知,电流电压数据与实际故障类别一致,HL甲乙线C相电流均有较大幅度增长,母线C相电压降落明显,因此可判断HL甲线开关的电流互感器在此次C相瞬时性接地故障中能正确传变,不存在CT饱和问题。由图3还可知,HL甲线的A相电流趋于平稳,基本上为负荷电流,并无明显变化。

对比HL甲线主二保护屏录波文件可知,接入220kV HL甲线主二保护的电流与接入线路故障录波屏的电流数据不一致。主二保护装置录波文件显示故障时HL甲线A、C相电流大小几乎相等,但相位相反,零序电流为零。由此可确定HL甲线主二保护电流回路存在异常。检查HL甲线主二保护电流回路接线,发现HL甲线开关汇控柜内部分端子排老化,接入主二保护的保护组CT中性线N421回路电缆接线有松动现象。N线电缆与端子排接触不良,导致N线断开,造成C相故障电流无法从中性线流回,而强制从A相流回CT。故障电流走向如图4所示。

由于H站侧HL甲线主二保护CT回路N线断开,因此当HL乙线C相瞬时单相接地时,HL甲线H站侧主二光差保护A、C两相同时存在故障电流,满足电流变化量启动条件,保护启动。因C相为穿越性电流,两侧C相差流为零,本侧H站保护装置A相流过故障电流,而对侧L站A相无故障电流,故A相差动继电器动作。本侧H站向对侧L站发允许信号,L站为终端站,是弱电源侧,故障发生时C相电压降落,满足低压条件,A相差动继电器动作,所以L站在收到H站的允许信号时,通过低压差流元件启动,向对侧发允许信号,两侧保护收到对方允许信号,保护动作,误跳A相开关。HL乙线开关跳开后,HL甲线主二A、C相故障电流消失,A相差动继电器返回,重合闸成功。

4 防范措施

HL甲线正常运行时,三相负荷平衡,零序电流几乎为零,N421回路几乎感受不到零序电流。当N线断开时,保护装置检测不到电流变化,并不会发TA断线告警,因此运行中的设备CT回路N线断开是很难发觉的,也极易导致保护误动,对CT回路开路的预防也显得尤为重要。为防止CT回路事故发生,在调试过程中要采取以下措施。

(1)用摇表检查每个CT回路的绝缘水平,保证CT回路绝缘在合格范围内,对于接地现象早发现早处理。

(2)认真对待导致CT回路开路的两大主要因素:一是注重设备自身的质量,主要是指CT质量和CT端子排质量;二是加强人为操作,在实际应用中若没有及时恢复CT回路连接片,则会引起故障问题。

(3)做好CT回路通断检查。送电前在CT端子箱处将每一组CT回路A、B、C相的连接片打开,N相连接片接通,分别对A、B、C相进行通断检查,确保每相都连通后,将CT连接片恢复,确保二次回路无开路现象。

(4)加强设备的维护和检查。由于并非CT异常都有告警信号,因此有时CT回路的异常情况很难发现。一旦CT回路出现问题,就会造成断路器跳闸或电缆起火,因此应制定维护检查制度,定期巡视设备,还要严格执行继电保护措施和制度,防止人为事故的发生。

5 结束语

在这起220kV线路光纤差动保护误动事件中,保护装置本身并没有问题,事故是由电流二次回路接线松动引起的,这充分说明电流回路完整性对保护装置正常工作的重要影响。

在调试过程中,重要的二次回路一定要逐一检查到位,需要摇绝缘的回路一定要细致,厂家内部接线也需重点检查,尤其是CT、PT回路,因为各生产厂家在制造工艺等方面有较大差异。

在进行保护动作分析时,一定要先充分利用保护装置的动作报告、事件报告、录波波形、采样值等报文信息进行初步分析,根据分析结果再进行有针对性的现场接线检查和模拟试验等。新投运设备或故障分析处理一定要留意CT回路。

摘要：介绍了一起220kV线路光纤差动保护误动事件,针对保护误动现象,结合保护装置报文和现场实际接线情况,分析保护误动原因,并提出了防止CT回路事故发生的措施。

关键词：光差保护,误动,CT回路,断线

参考文献

[1]贺家李,宋从矩.电力系统继电保护原理[M].第3版.北京:中国电力出版社,2004