误动原因分析（精选11篇）
误动原因分析 篇1
1 引言
在电力系统实际运行中,微机保护装置故障动作的概率较小,但往往会出现不可预料的动作情况,因此,总结并分析故障发生的原因,对电力系统电气运行人员分析判断并迅速处理故障具有十分重要的意义。下面就我公司发生的一起线路跳闸故障为例进行分析探讨。
我公司一总降变电站,有二台容量为31.5 MVA、电压为110/6.3KV的电力变压器,主要向压缩、尿素等10个6KV区域变电所供电(见主接线图1)。2008年4月110KV变电站内压缩出线出现跳闸事故。因为化工生产的连续性,故导致全公司大面积停车停产。
2 故障情况介绍
2008年4月5日23时52分,我公司110KV变电站2#压缩出线及6KV区域压缩变电所2#进线同时跳闸,运行人员立即进行检查,发现110KV变电站2#压缩出线柜微机保护装置上发“遥控及手动跳闸”的报文;压缩变电所2#进线柜微机保护装置上发“0m s位置不对应”及压缩变电所6KV母联柜备自投保护装置上发“0ms出口2动作失败”的报文。值班人员没有查出跳闸原因,便将装置上报警信号灯复归了,复归后,一次试送电成功。是什么原因引起该微机保护装置跳闸的呢?
3 故障分析
经分析,压缩变电所2#进线柜保护装置及母联柜备自投保护装置为正确动作。动作原因均是因为110KV变电站2#压缩出线开关跳开,造成对侧6KV压缩变电所Ⅱ段母线失压,母联柜备自投装置启动,通过2#进线柜保护装置跳开2#进线开关,合母联开关,但母联开关没有在工作位置,故导致母联柜显示“0ms出口2动作失败”。(2#进线柜保护装置上的“0ms位置不对应”,是指没有保护信息的动作)
由110KV变电站2#压缩出线柜保护装置上发“遥控及手动跳闸”的报文并跳开关这一现象,初步判断是跳闸回路内部的手跳继电器STJ动作导致开关跳闸的(见跳闸回路原理图2)[2]。STJ正常启动的条件为(1)遥控跳闸断电器CKJ3启动造成跳闸;(2)断路器上的手动分合闸按钮KK启动跳闸。因为现场及后台均无人进行操作,故以上二种情况都可以排除。后来我们在后台上查到,在23时52分时压缩车间正在起动一台5000KW的2#压缩机,可以初步分析:由于外部负载的变化导致控制电源的波动,从而造成对STJ回路的干扰,最终使STJ误动作。
为了证实分析的正确性,我们对该装置进行了模拟试验,试验结果与以上的分析相符。
4 处理措施[1]
于是我们与生产厂家进行了联系,通过对该保护装置的试验,确诊跳闸的原因是干扰对STJ回路产生了影响。经过测试发现,该装置的抗干扰能力执行的是老的国家标准(对于他们的产品来说抗干扰能力偏小)。
为了提高该保护装置的抗干扰能力,我们对STJ回路电阻阻值进行了抬高,以使STJ在回路达到60%电压以上才可动作,尽可能地避免外部软击穿故障对跳闸回路的影响。具体方法是:原STJ采用的是ST2-DC100V继电器,其电阻为32.5KΩ,所配电阻R1为39KΩ;现为了使STJ在继电器启动电压降为45V时外部回路电压需达到140V以上才动作的要求,根据推算选择R1标称电阻阻值为68KΩ,此时在STJ启动电压45V时回路启动电压为140V,从而达到回路额定电压的63%来满足要求。
5 结束语
通过本次故障的教训,为了避免发生其它线路保护装置误动的现象,经与生产厂家商量,决定对同一型号同一批装置进行S T J回路电阻值的提高,并用起动5000KW大电机进行模拟试验,试验证明,没有出现跳闸现象。现运行一年多以来再也没有发生此类似事故,彻底消除了故障隐患。
参考文献
[1]张举.微机型继电保护原理[M].北京:中国水利水电出版社出版,2004.
[2]用户手册PSL640系列数字式线路保护装置说明书[z].2003.
误动原因分析 篇2
变压器在运行的过程中，很容易受到励磁涌流的影响而出现差动保护误动的问题，这样就会使得变压器的运行质量下降，变压器的电压调节作用就会大打折扣。因此，就需要采取有效的解决方案，针对出现误动的变压器进行有效的整改，从而保障变压器运行的有效性，使得其不会因为励磁涌流的影响，而出现误动的问题。下面本文就主要针对变压器差动保护励磁涌流误动进行深入的分析，并提出相应的解决方案。
1、变压器差动保护动作情况分析
1.1某220KV变压器差动保护动作原因分析。以某220KV变电站为例，针对其在充电的过程中，因为励磁涌流的影响，而使得变压器出现差动保护误动的情况进行分析。在励磁涌流的影响下，使得该变电站的2号主变出现了差动保护动作，从而使得变压器的三个侧面的断路器均出现了跳开的问题。具体可见图1。
从上述图中就可以了解到，当220KV变电站2号主变在充电的过程中，出现了空冲的情况，那么会使得C相差电流二次谐波量在9%上下波动。而这时候断路器所出现的跳闸电流也会随之消失一段时间，在这一时间段内，C相差电流二次谐波量会出现一定的增长，会增长到14%。在220KV变电站的2号主变中，主要采用的保护装置就是RCS-978型保护装置，该装置受到励磁涌流影响的主要判断依据就是分相制动原理。这种保护装置中采用的保护程序主要是利用的最早的一个版本，该保护装置中的相关软件在受到励磁涌流的影响下，虽然已经采用了浮动门槛进行保护，但是也使得C相差电流二次谐波量相应的减少，只占到整个装置二次谐波量的15%左右。如果继续维持这样的状况，那么就会使得二次谐波的闭锁性能被影响，从而使得该功能被大大的放开，这样就会使得变压器出现误动的问题。
1.2110KV良村变差动保护动作原因。下面以某110KV变压器为研究实例，针对该110KV变压器的差动保护动作出现的原因进行分析。110KV变压器的望良线6号杆中的B相在接地上出现了故障问题，导致114断路器无法进行接地保护，与接地之间的距离为1个动作，在出现接地故障后，114断路器的27ms范围内出现了严重的三相跳闸问题。同时导致了在1358ms范围内出现了重合闸口，使得144断路器能够实现有效的重合。另外，该变压器中的1号主变在受到励磁涌流的影响下，使得其比率制动的动作出现了迟缓，无法有效的避开励磁涌流的冲击，导致在1358ms路段上，1号主变器三个侧面的断路器的跳动动作均受到了影响，从而就会形成误动问题。详情可见图2。
从图2可以看出，110kV变在区外故障切除及恢复过程中，1号主变高压侧三相电流呈现励磁涌流特征，二次谐波百分比分别为66%、17%、75%。CST231A型保护装置励磁涌流的判据采用的是“或”制动原理。早期的CST231A装置，因为采样精度不高，为避免误闭锁保护，当某相差流小于icd门槛值后就不再参与谐波闭锁的计算，所以虽然A、C两相的谐波含量很高，但因为差流小于icd，所以没有闭锁保护；而B相的谐波含量为17%小于保护装置整定的20%闭锁定值，且处于动作区内，所以变压器差动保护动作。
2、励磁涌流造成差动保护动作的原因分析
根据相关的定律可以了解懂啊，在没有受到励磁涌流的影响下，或者是在没有出现差动保护动作的时候，如果变压器出现故障等问题，那么电流的和也只会表现为0。也就是说，无论电流波形是否出现变化，当输入电流与输出电流相等的情况下，差动保护电流都会是0，并不会出现误动的问题。通常而言，变压器保护都是由保护绕组以及铁芯所构成的。在变压器出现空载合闸情况的时候，或者是其出现了短路问题的时候，就会使得变压器的励磁电流相应的增大，而这样的励磁电流就可以被称作是励磁涌流。励磁涌流在流入到变压器中后，就会使得变压器出现差动保护动作，在一些特殊条件下，变压器就会出现误动的情况。所以，在对励磁涌流导致的差动保护动作进行有效的解决的过程中，就需要从保护定制以及保护原理这两个角度来制定相应的对策，从而防止误动问题的出现。
3、变压器差动保护二次谐波制动门槛整定值
3.1影响励磁涌流大小的因素。影响三相变压器空载合闸励磁涌流的因素很多。根据实践经验，在变压器进行变压器绕组变形和绕组直流电阻试验时，由于向变压器绕组注入了直流分量，其衰减时间较长，也会造成励磁涌流中二次谐波分量的减少。
3.2整定时应考虑的问题。现场和动模大量数据表明，一些正常变压器励磁涌流情况下的二次谐波分量往往比空投到变压器内部故障情况下的差电流中的二次谐波分量还要低。因此，需要从防误动和防拒动两方面综合考虑二次谐波制动门槛值的问题。
4、提高变压器差动保护躲避励磁涌流能力的措施
4.1差动保护定值整定。要想使得变压器在受到励磁涌流影响下，能够保持保护动作不变，就需要将差动保护的二次谐波制定定值设定为15%。而针对一些较为特殊的变压器，可以利用空充的方式来对变压器的二次谐波进行判明，在将变压器中的录波图二次谐波控制在15%以下的时候，则需要将变压器的差动保护二次谐波系数控制在12%左右，这样可以防止误动问题的出现。
4.2RCS-978型保护装置的整改措施。为了能够减少变压器差动保护误动的出现，就需要合理的对相关的保护软件进行升级处理。在对变压器进行空冲的时候，需要合理的利用保护装置来对将上下浮动的励磁涌流谐波所定到具体的值上，然后在空充开始的一段时间内到二次谐波系数降低到设定的值后，在时间逐步推移的过程中，使得二次谐波值尽可能的接近整定值，另外，要针对二次谐波定值的变化进行合理的分析，并且要采取辅助性的手段来对励磁涌流的影响进行判断，从而使得变压器的差动保护躲避能力可以相应的得到提升。
4.3CST231A型保护装置的整改措施。对保护软件进行升级：将原设计中当某相差流小于icd门槛值后就不再参与谐波闭锁的逻辑修改为分3个不同的二次谐波制动区域，并参与谐波闭锁的计算，以增强躲避励磁涌流的能力。
5、结语
本文针对2起变压器励磁涌流引起差动保护误动作的原因进行了分析，提出了提高变压器躲励磁涌流能力的相应措施，实施结果证明措施是有效的，明显降低了由于受变压器励磁涌流的影响造成变压器差动保护动作情况的发生。
误动原因分析 篇3
关键词 变压器差动保护误动；原因；对策
中图分类号 TM 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)021-0104-01
在我国社会主义市场经济建设过程中，电力系统是其中最重要的能源系统。而在整个电力系统中，电力变压器故障是造成整个电力系统故障的一个非常重要的原因。为了避免电力变压器产生不必要的故障，影响整个电力系统的可靠性和安全性，人们采取了各种办法对电力变压器进行保护，其中对电力变压器进行差动保护是当前普遍采取的重要措施。但是，在运行过程中，由各种原因导致的电流不平衡、励磁涌流等问题常常引发差动保护发生误动，而差动保护误动常常给整个电力系统的正常运转带来不必要的麻烦。因此，大力加强对电力变压器差动保护异动原因的研究，寻找恰当的对策就具有了非常重要的现实意义。
1 电力变压器差动保护的原理
电力变压器差动保护是电力变压器保护的主保护，是在循环电流理论基础上建立的保护系统。通常状况下，在电力变压器的两端分别安装电流互感器，然后将电流互感器和差动继电器进行并联，如果电力变压器正常进行工作或者差动保护区域外部发生故障时，电力变压器两端电流互感器的二次电流在数值上相等，在方向上相反，这样就不会在差动继电器内部产生动作电流，因此，差动继电器也就不会产生动作，差动保护就不发生。如果电力变压器工作不正常或者差动保护区域内部发生故障，就会导致两端电流互感器的二次电流不平衡，从而引发差动继电器内部产生动作电流，引发差动继电器进行动作，从而实现对电力变压器的差动保护。
2 电力变压器差动保护发生误动的原因分析
2.1 由电流不平衡引发电力变压器差动保护发生误动
在电力变压器正常运行或者差动保护区域内部没有发生故障时，由于各种原因，常常会导致电力变压器两端电流互感器二次电流不平衡现象的出现，在这样的情况下，差动继电器内部就会产生动作电流，导致差动继电器发生误动。目前，导致电流不平衡现象出现的原因主要有以下几点。
1）相位差导致电流不平衡。在总降压变电所中，普遍使用的是Ydll型连接组变压器。在Ydll型连接组变压器正常运行过程中，变压器两端电流之间的相位差为30度。在这种情况下，变压器两端的电流互感器内的二次电流在数值上尽管相等，但是在相位上却存在着30度的差异，这样的相位差常常会导致电流出现不平衡，从而引发差动继电器出现
误动。
2）电流互感器不同的变比导致电流不平衡。不同类型的电流互感器其变比不相同，并且按照规定的标准其变比还被分成了多个不同的等级。在工作过程中，电流互感器在变比上的需要与标准变比并不相同，这样常常导致差动继电器两端的电流出现不平衡现象，继而引发差动继电器出现误动。
2.2 由励磁涌流引发电力变压器差动保护发生误动
在变压器的差动保护电路中，变压器内部产生的励磁涌流只能流入电源侧的绕组，这时，励磁电流几乎和变压器出现内部故障时的短路电流相当，而通常情况下，变压器内部的励磁涌流不能大于其额定电流的3%～6%，如果大于其额定电流的3%～6%就会引发差动保护出现误动。实际上，在电力变压器无负载或者清除外部故障后恢复电压的进程中，变压器铁心内的磁通无法实现突变，这样常常导致变压器的一次绕组内部产生励磁涌流，这种励磁涌流远远大于变压器的额定电流，并且这种励磁涌流并不能出现在变压器的二次绕组内部，这样就在差动保护电路部分产生了相当大不平衡的电流，从而引发差动保护继电器出现误动。
3 电力变压器差动保护发生误动的对策
3.1 由电流不平衡引发电力变压器差动保护发生误动的对策
1）相位差导致电流不平衡的对策。要想解决由相位差导致的不平衡，就必须消除变压器两端电流之间的相位差，只有消除了变压器两端电流之间的相位差，才能从根本上解决问题，避免由相位差导致的电流不平衡现象。为了解决这个问题，在实际操作的过程中，通常通过改变变压器两侧电流互感器接线方式的方法进行改进，其具体的操作是：将变压器和电流互感器接线方式为星形的一侧接线改为三角形接线方式，将变压器和电流互感器接线方式为三角形的一侧接线改为星形接线方式。这样的接线方式就会使电流互感器上的二次电流的相位差为零，从而避免产生由相位差导致的电流不平衡现象的出现。
2）电流互感器不同的变比导致电流不平衡的对策。为了避免电流互感器不同的变比导致的电流不平衡，首先，必须尽量选择变比等级相同的电流互感器，只有这样才有可能将不平衡的电流降低到最低水平，避免因为组件原因导致的差动保护误动的出现。其次，要恰当利用差动继电器内部的平衡线圈消除来自于电流互感器不同的变比产生的不平衡电流。再次，在差动继电器的一端或者两端装设不同类型的自耦变流器（如果是双绕组变压器装设在一端，如果是三绕组变压器则装设在两端）实现电流补偿，从而消除电流互感器不同的变比导致电流不平衡的现象。
3.2 由励磁涌流引发电力变压器差动保护发生误动的对策
为了避免励磁涌流的大量产生，消除不平衡电流的出现，首先可以优先选择具有快速饱和铁心的差动继电器或者能够实现快速饱和的电流互感器，从而有效应对无负载或者清除外部故障后恢复电压过程中的磁通突变，避免一次绕组中的励磁涌流的产生，从而避免不平衡电流的出现。其次可以在差动回路中安装能够实现快速饱和的中间变流器实现电流补偿，避免大量不平衡电流的产生，从而避免差动保护的误动现象的发生。
4 结束语
在实际工作的过程中，由于变压器出现差动保护误动的原因多种多样，作为电力工作人员，一定要认真分析变压器出现差动保护误动的各种原因，选择最佳策略恰当应对。只有这样，才能有效应对变压器差动保护误动现象的产生，维护整个电力系统的安全性和稳定性，避免重大事故的发生。
参考文献
[1]苏贵标.变压器差动保护误动分析及对策[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2009,08.
[2]朱德舜.主变差动保护躲励磁涌流判据分析[J].中国城市经济,2011,03.
[3]朱玮.一起主变差动保护动作的故障分析[J].科技创新导报,2009,19.
电流保护装置误动的原因分析 篇4
关键词：电流保护,饱和,误差,工作原理
1 电流互感器工作原理简述
电流互感器的工作原理与变压器基本相同，因此可以使用变压器的等值电路分析电流互感器。
正常运行时，漏抗Z1和Z2很小，负载阻抗ZL也很小，而励磁阻抗Zm因为电流互感器铁心磁通不饱和而很大。因此，可忽略励磁电流Im。根据磁势平衡原理，原、副方电流成固定的比例关系为i1N1+i1N2=0其中N1和N2分别为原、副方绕组匝数。
当铁心磁通密度增大至饱和时，励磁阻抗Zm会随着饱和的程度而大幅下降。此时Im已不可忽略，即I1与I2不再是线性的比例关系。
电流互感器饱和的原因有两种[1]：一是一次电流过大引起铁心磁通密度过大；二是二次负载（即ZL）过大，在同样的一次电流下，要求二次侧的感应电动势增大，也即要求铁心中的磁通密度增大，铁心因此而饱和。
2 确定电流互感器饱和点的方法
要研究电流互感器的工作特性，确认其在保护外部故障通过大电流时是否会饱和而影响保护动作的正确性，可通过一些试验方法进行检测。
显然，最直接的试验方法就是二次侧带实际负载，从一次侧通入电流，观察二次电流找出电流互感器的饱和点。但是，对于保护级的电流互感器，其饱和点可能超过15～20倍额定电流，当电流互感器变比较大时，在现场进行该项试验会有困难。
除此之外，还可通过伏安特性试验测出电流互感器的饱和点。如前所述，电流互感器饱和是由于铁心磁通密度过大造成的，而铁心的磁通密度又可通过电流互感器的感应电动势反映出来。
3 电流保护装置的故障处理
按照有关规程的规定在新设备投入运行前以及二次回路检修后，认真做好保护装置的检验工作，是预防事故的有效措施。当发生保护误动、拒动时，应及时对该保护装置进行检验，以免发生重复事故。从运行经验得知，电流极性端子接错而造成的保护误动、拒动的事故为多。在检查接线和灵敏度角后，在动作区测试中发现元件仍在工作在非动作区。这可能是因为按照测量仪表的极性来连接元件的电流极性造成的。测量用的电流互感器的极性是根据计量所需来设定的。
4 造成电流保护误动的原因分析
4.1 电流互感器的饱和
前面我们讲到电流互感器的误差主要是由励磁电流Ie引起的。正常运行时由于励磁阻抗较大，因此Ie很小，以至于这种误差是可以忽略的。但当CT饱和时，饱和程度越严重，励磁阻抗越小，励磁电流极大的增大，使互感器的误差成倍的增大，影响保护的正确动作。最严重时会使一次电流全部变成励磁电流，造成二次电流为零的情况。引起互感器饱和的原因一般为电流过大或电流中含有大量的非周期分量，这两种情况都是发生在事故情况下的，这时本来要求保护正确动作快速切除故障，但如果互感器饱和就很容易造成误差过大引起保护的不正确动作，进一步影响系统安全。因此对于电流互感器饱和的问题我们必须认真对待。
互感器的饱和问题如果进行详细分析是非常复杂的，因此这里仅进行定性分析。
所谓互感器的饱和，实际上讲的是互感器铁心的饱和。我们知道互感器之所以能传变电流，就是因为一次电流在铁芯中产生了磁通，进而在缠绕在同一铁芯中上的二次绕组中产生电动势U=4.44f*N*B*S×10-8。式中f为系统频率，Hz;N为二次绕组匝数；S为铁芯截面积，m2;B为铁芯中的磁通密度。如果此时二次回路为通路，则将产生二次电流，完成电流在一二次绕组中的传变。而当铁芯中的磁通密度达到饱和点后，B随励磁电流或是磁场强度的变化趋于不明显。也就是说在N,S,f确定的情况下，二次感应电势将基本维持不变，因此二次电流也将基本不变，一二次电流按比例传变的特性改变了。我们知道互感器的饱和的实质是铁芯中的磁通密度B过大，超过了饱和点造成的。而铁芯中磁通的多少决定于建立该磁通的电流的大小，也就是励磁电流Ie的大小。当Ie过大引起磁通密度过大，将使铁芯趋于饱和。而此时互感器的励磁阻抗会显著下降，从而造成励磁电流的再增大，于是又进一步加剧了磁通的增加和铁芯的饱和，这其实是一个恶性循环的过程。铁芯的饱和我们一般可以分成两种情况来了解。其一是稳态饱和，其二为暂态饱和。
4.2 电流互感器的误差
在理想条件下，电流互感器二次电流Is=Ip/Kn，不存在误差。但实际上不论在幅值上（考虑变比折算）和角度上，一二次电流都存在差异。实际流入互感器二次负载的电流Is=Ip/Kn-Ie，其中Ie为励磁电流，即建立磁场所需的工作电流。这样在电流幅值上就出现了误差。正常运行时励磁阻抗很大，励磁电流很小，因此误差不是很大经常可以被忽略。但在互感器饱和时，励磁阻抗会变小，励磁电流增大，使误差变大。考虑到励磁阻抗一般被作为电抗性质处理，而二次负载一般为阻抗性质，因此在二次感应电势Es的作用下，Is和Ie不同相位，因此造成了一次电流Ip=Is+Ie与二次电流Is存在角度误差δ，且角误差与二次负载性质有关。对互感器误差的要求一般为：幅值误差小于10%，角度误差小于7度。
5 结论
继电保护装置是电力系统的重要组成部分，是保证电网安全稳定运行的重要技术手段，保护工作人员必须严格执行各项保护工作技术要求和反事故措施，确保电流保护的正确，可以保证电力设备和电网安全运行。
参考文献
[1]程浩忠.电力系统无功与电压稳定性[M].北京:中国电力出版社,2004.
[2]刘学军.继电保护原理[M].北京:中国电力出版社,2004.
误动原因分析 篇5
关键词:线路保护;误动;分析;预防
中图分类号:TM773 文献标识码:A 文章编号:1000-8136(2009)33-0027-02
随着科技的进步和继电保护设备的更新,继电保护装置本身的故障和异常日益减少,但由于检验项目的忽略和人为的事故造成的继电保护异常的情况时有发生,以下是一起由于人为因素造成保护装置误动作。对保护误动作产生的原因及故障处理展开分析,并且提出预防类似故障再次发生的解决措施。
1故障的概况
2007年4月28日下午,由我单位所调试的某220kV变电站的110kV圆区线经过一天的工作,对该线路定检完毕,具备送电条件。晚上20点10分左右,调度下令该线路由热备用转运行状态。
值班人员接到命令后,对该线路的断路器进行合闸,但合闸令一发出,该断路器瞬间跳闸。值班人员经检查,保护装置的“保护跳闸”指示灯未点亮,且保护装置无任何故障信息报文。
2故障的分析
接到事故情况后,继电保护人员首先使用录波器,调用录波情况。经调用,由该线路开关量启动录波器,但没有发现电流突变,即没有故障电流产生,且没有任何突变量启动录波器,同一段母线PT二次电压也正常。针对以上情况,继电保护人员初步确认这次跳闸属于误动作。
3故障的检查
经保护、运行、调度三方共同协商,暂时取消本次送电,线路转检修状态,由继电保护专业方面人员,对本次事故进行处理。
该线路转为检修状态后,继电保护专业人员对该线路的二次回路和保护装置进行了详细的检查,现将检查内容与步骤所列如下:
第一步:检修状态下,调试人员再次手合该断路器,依旧合闸失败。
第二步:保护定值及逻辑检查:
(1)接地距离保护定值及逻辑检查正确;
(2)相间距离保护定值及逻辑检查正确;
(3)零序保护定值及逻辑检查正确。
第三步:直流电源检查:
(1)+KM对地+112 V(符合要求);
(2)-KM对地-112 V(符合要求);
(3)装置内部±15 V、+24 V、+5 V电源,稳压性能良好,偏差值符合要求。
第四步:装置的静态特性检查:装置采样回路的零点漂移满足运行要求,交流采样的极性和相序检查正确,采样精度满足运行要求。
第五步:跳闸线圈动作电压检查:跳闸线圈动作电压80V,满足运行要求。
第六步:二次回路检查(见图1):用万用表直流档量跳闸回路(37)对地电压+112V,说明有跳闸令发出。
对照图1所示,有以下3种情况可能引起该断路器跳闸:①TBJ-1(防跳继电器)接点粘死;②CKJQ(保护出口继电器)接点粘死;③MTJ(母差跳闸继电器)接点粘死。
为了排除上述可能情况,调试人员决定对装置内部(出口板)进行检查。
第七步:装置内部(出口板)检查。
拔出出口板,仔细观察,发现如上图所示的“A”處有断路现象。对照上面的原理图,可以看出,正电源如图中箭头所示,由HD(红灯)回路、1YQJ(I母电压切换)回路,流经MTJ(母差跳闸继电器)的并联二极管,启动MTJ,再由MTJ接点启动跳闸线圈,使断路器跳闸。
4故障的分析
为什么当天做定期检验时没有发现该故障问题。原来当天对该线路做定期检验时,首先是加电量,做保护装置的定值试验、传动试验。做完传动试验后,依此对保护装置的插件进行清扫、除尘。由于该MTJ的并联二极管以前曾经更换过,焊接质量不好。当天调试人员对该出口板清扫时,由于用力不恰当,导致如图中所示的“A”处断路。由此造成本次事故的发生。
5故障的处理
第一步:图1所示,对出口板“A”处的断路进行了可靠的连接处理。
第二步:一次设备检修状态下,再次进行断路器合闸,合闸成功。
第三步:该线路由检修状态转为运行状态,设备运行正常,送电成功。
6故障暴露出的问题
(1)原先更换MTJ(母差跳闸继电器)的并联二极管时,焊接强度不够。
(2)本次检验流程不规范,检验不是按序进行。若本次定期检验,按序进行,即先对装置进行除尘、清扫、外观检查(检查其元器件的接线、焊接情况等),再进行通电传动检验,即可发现问题所在。
(3)装置外观检查不细心、不彻底。调试人员对装置清扫除尘后,对装置电路板上(图中所示“A”处)的断路情况没有发现。
7故障的对策及预防措施
此次故障教训可谓深刻,为了防止类似故障的再次发生,针对此次事故所暴露出的问题,在以后的现场工作中应该做到:
(1)装置更换元器件后,焊接强度要可靠、符合要求,并且应经第二人检查确认。
(2)认真执行检验流程和规范。针对本次事故的情况,在现场工作中,应该认真遵守检验的步骤,按规定有序进行。
(3)对装置的外观检查应认真、全面。不能粗心大意,更不能忽略不检,特别应对装置元器件的接线、焊接点,元器件的插接状况进行仔细检查。
The Line Protection Moves by Mistake the
Analysis Report and Preventive Measure
Ma Feng, Zhang Jia
Abstract: This article objectively and narrated the movement situation which in detail the 110KV round area line line protects. Launch the analysis to the misoperation reason and the failure processing, and proposed the prevention similar accident occurs once more solution measure.
110kv主变保护误动原因分析 篇6
关键词：110kv,主变保护,误动作
主变 (generator step-up transformer) 是主变压器的简称。主变保护的主要功能有相瞬时速断电流保护、相限时速断电流保护、相过电流保护、反时限过流保护、非电量保护、零序保护、控制回路异常保护、PT断线保护[1]。早期的电力系统改造存在不少缺陷, 其中主变保护误动问题越来越突出, 亟需加强对110kv主变保护误动原因的探究, 以使主变保护误动问题得以解决, 从而使电力系统的应用功能得到全面提升。
1 主变压器功能
从一般情况来看, 变电站主变压器有变压和调配两方面的功能。从主变压器的变压功能来看, 变电及转变原始电能, 使所转换的电能能够与日常用电设备的需求相适应[2]。从而使供电状态处于安全稳定的状态。在变电站对变压器进行设置, 能够使电能符合用户的实际需求, 使电压流通量处于线路所能承受的范围之内, 从而避免过载造成的一系列破坏。譬如说, 在电能输入用电设备之前, 通过变压器对电能等级进行调整, 从而使电压荷载和设备所能承受的范围相符合。从主变压器的调配功能上看, 主变压器调配功能是升降压控制的综合应用, 电能控制是以用电设备的要求为参照, 使低压变电站内的变电设施的运行状态处于安全范围。譬如说, 主变压器的控制需要以实际生产需求为参照, 通过对变电系统的有效调控, 能使供电结构更为稳定, 使主变电流能够实现传输的高效性。由此说来, 主变保护器在电网改造中具有重要地位, 应加强对主变保护误动原因的探究, 使主变保护器能够发挥其正常功用。
2 110KV主变保护误动原因分析
误动作是指在电力系统在未出现故障或异常的情况下, 或者有故障和异常情况, 但出现的故障或异常情况没有达到保护装置需要动作时, 而主变保护器动作。造成变电保护误动作的原因有很多, 主要都有变电站的故障原因、现场操作原因和系统保护原因等[3]。首先, 从变电站故障原因来看, 由于变压器发生了故障使主保护功能受到影响, 再加上故障没有得到及时有效的处理, 使主变保护的性能受到了较大的损害, 这样就很容易导致主变保护发生误动作。譬如说, 由于雷击使主变发生故障, 从而使变压器内部接线的有效性受到极大影响, 进而造成主变保护误动作。从现场操作上看, 由于变电站安排的操作人员受到自身素质的制约, 在对一些先进的变电设备进行操作时, 往往不能按照设备规定的操作进行, 从而容易引发主变保护产生误动作。譬如说, 值班人员由于对运行信号的错误判断, 导致原先编制的操作指令不能及时输入, 使变压器的运行调控出现失误, 进而出现主变保护误动作。从系统方面来看, 110KV主变保护误动作容易受到变电站控制系统的影响, 在变电站智能化改造中, 很多系统问题没有得到根本有效的解决, 导致变电系统使用的程序代码与操作人员输入的程度指令相冲突, 使变电保护产生误动作。
3 避免110KV主变保护误动措施
发电站输出原电能后要经过很多个级别的电能转换, 从而使所输出的电能与实际需求相适应, 进而实现供配电设施的正常运转。在转换电能的场所中, 变电站占据重要地位, 而变电站转换电能主要是通过主变压器来实现[4]。加强主变保护的保护, 使主变保护尽可能不出现误动作, 对变电站的正常运行大有裨益。在对110KV变电站进行改革的期间, 要加强设备的保护与管理。
3.1 加强日常检修工作
要使110KV变电保护误动作尽可能减少, 加强对变电站的日常检修工作势在必行。通过有力的日常检修工作, 能使变压器的过载运行情况发生的几率降到最低, 进而使主变保护发生误动作的几率也得到有效降低。变电器长时间处于过载运行的状态, 往往会导致线圈过热, 使线圈的绝缘体渐渐老化, 进而造成匣间短路、相间短路或对地短路等情况。加强日常检修工作, 能有效避免线圈老化, 使主变保护线圈或绝缘套管得到良好的维护。
3.2 注意对设备的更新
对于老化、破损的设备, 应加强对设备的改造更新, 从而使导线接触良好, 使其正常功能得以有效发挥。譬如说, 线圈内部接头接触不良, 线圈之间的连接点, 高、低压侧套管的接点, 以及分开关上各支点接触不良, 这样就会到局部产生过多的热量, 使绝缘部分遭到破坏, 进而出现短路或断路的现象。对于这类现象, 则可以设置旁路保护结构, 实现对主变压器的综合保护作用。
3.3 规范主变技术操作
主变压器使110KV变电站日常作业的重要设备, 主变压器对电能具有重要的调控功能, 通过对发电厂输出电压进行升降处理, 使电力系统能够正常运转, 实现其良好的经济效益和社会效益。对于变电站的操作人员来说, 要加强对专业技术的巩固与学习, 熟练准确掌握各项操作规范和操作流程, 使主变压器的调控更加准确、规范, 从而使系统运行作业状态得到及时有效的调整, 将主变保护误动作降低到最低程度。
4 结语
随着我国经济发展速度越来越快和城市化进程日益推进, 人们对电能的需求越来越高, 对用电的稳定和安全也越来越高。主变保护作为变压器主要的保护装置, 对人们安全稳定的用电具有重要影响, 加强主变保护误动作的原因的探究, 并提出积极有效的改进措施, 能有效避免主变保护误动作的发生, 从而实现电力企业的经济效益和社会效益。
参考文献
[1]叶东印, 贺要锋, 库永恒.110kV某变电站1#主变保护误动分析及改造方案的研究[J].电力系统保护与控制, 2009 (01) :128-129.
[2]蒋陆萍, 任浪, 罗志平, 胡国新, 周炎.CD-1集成电路主变保护误动分析及改进措施[J].高电压技术, 2010 (11) :328-329.
[3]姬希军, 黄生春, 樊平, 赵哲.一起主变保护误动作事故的分析与处理[J].电力自动化设备, 2010 (01) :177-179.
110kV主变保护误动原因分析 篇7
1 主变压器功能
正常情况下, 主变压器具有变压、调配等双方面的功能, 与变电站实际作业相符合。
1) 变压功能。变电即转换原始电能, 使其更符合日常用电设备的需要, 保持了供电状态的安定。变压器设置于变电站中, 能够按照用户的要求调整电能, 控制电压流通量以免过载造成的损坏。如:电能输入用电设备前, 通过变压器对电能等级进行调配, 以确保电压荷载与设备承受范围相符合。
2) 调配功能。主变压器调配功能是升降压控制的综合运用, 按照不同用电设备进行电能控制, 使10k V变电站内的变电设施处于安全状态, 如图1。如:主变压器根据实际生产需要, 对变电系统进行有效的调控, 实现了供电结构的稳定性。协调了主变电流的高效传输。主变保护器也是电网改造的重点对象。
2 主变保护误动原因
主变保护误动作是指在电力系统没有任何故障或异常情况, 或虽有故障或异常情况但规定保护装置不应当动作时, 保护装置所发生的动作。通常与变电站的故障处理、现场操作、系统保护等方面因素相关。
1) 故障原因。变压器故障直接影响了系统的主保护功能, 面对现有的故障问题未能及时处理, 极大地损坏了主变保护的性能, 这也是误动作现象发生的因素。如:自然界雷击引起的变压器故障, 扰乱了变压装置内部接线的有效性。
2) 操作原因。变电站安排的操作人员在专业技能上缺乏, 一些先进的变电设施未能按照标准操作, 人为性失误引起了主变保护的误动作。比较常见的人为失误:值班人员错误地判断运行信号, 原先编制的操作指令没有及时输入, 错误地调控变压器运行。
3) 系统原因。110k V主变保护误动作也易受到变电站控制系统的影响, 尽管变电站倡导自动化改造, 但系统依旧存在着种种问题。当变电系统使用的程序代码与值班人员输入的程序指令不相符合, 系统便会出现误动作情况, 产生的动作效果不理想。
3 主变保护的措施
发电厂输出原电能后要经过不同级别的转换, 这样才能适应用电设备的需要, 保证供配电设施的正常运转。变电站是转换电能的主要场所, 其变电功能基本上都由主变压器完成。为了避免主变保护误动作现象的发生, 110k V变电站改革期间要注重设备的保护与管理。
1) 日常检修。加强变电站日常检修工作, 综合防范防止变压器过载运行, 降低误动作的发生率。如果长期过载运行, 会引起线圈发热, 使绝缘逐渐老化, 造成匣间短路、相间短路或对地短路及油的分解。防止检修不慎破坏绝缘, 变压器检修吊芯时, 应注意保护线圈或绝缘套管。
2) 设备更新。通过设备改造处理, 保证导线接触良好以发挥理想的功能。如:线圈内部接头接触不良, 线圈之间的连接点、引至高、低压侧套管的接点、以及分接开关上各支点接触不良, 会产生局部过热, 破坏绝缘, 发生短路或断路。可设置旁路保护结构, 如图2, 对主变压器进行综合保护。
3) 规范操作。主变压器是110k V变电站日常作业的重要设备, 其利用装置具有的调控功能, 对原始电压进行必要的升降处理, 从而维持了电力系统的灵活运转。变电站工作人员要规范操作流程, 按照标准规定完成主变压器的调控, 及时调节系统运行的作业状态, 严格防范误动作事故的发生。
4 结论
总之, 造成110k V主变保护误动作因素较多, 应深入分析误动作原因且提出有效的处理方案。
摘要：主变压器具有变压、调配等双方面的功能, 与变电站实际作业相符合。主变保护误动作是指在电力系统没有任何故障或异常情况, 或虽有故障或异常情况但规定保护装置不应当动作时, 保护装置所发生的动作。通常与变电站的故障处理、现场操作、系统保护等方面因素相关。变电站是转换电能的主要场所, 其变电功能基本上都由主变压器完成。为了避免主变保护误动作现象的发生, 110kV变电站改革期间要注重设备的保护与管理。文章对此进行研究。
关键词：110kV主变保护,误动,原因分析
参考文献
[1]叶东印, 贺要锋, 库永恒.110kV某变电站1#主变保护误动分析及改造方案的研究.电力系统保护与控制, 2009.
[2]夏俊.一起220kV变电站主变保护误动事故分析.华北电力技术, 2009.
[3]蒋陆萍, 任浪, 罗志平, 胡国新, 周炎.CD-1集成电路主变保护误动分析及改进措施.高电压技术, 2006.
[4]姬希军, 黄生春, 樊平, 赵哲.一起主变保护误动作事故的分析与处理.电力自动化设备, 2007.
[5]姬希军, 黄生春, 樊平, 赵哲.一起主变保护误动事故的分析与处理.电工技术, 2006.
基于波形仿真的保护误动分析 篇8
继电保护装置动作后,检修人员通常先检查一次设备是否正常。若确定是保护误动,一般从电流互感器(电流型保护)、保护二次回路、继电保护装置3个方面来查找误动的原因。若电流互感器的伏安特性试验、二次回路负载测试、保护装置校验,以及跳闸回路传动试验等的结果均正常,而送电后又能正常运行的保护误动往往只能定义为“原因未明”的保护误动。如果故障波形真实存在,那么就可根据波形的成因推导故障原因。本文介绍了一起“原因未明”的保护误动事故,通过波形分析推测故障原因,并用Matlab仿真模拟出故障波形,验证了推论。
1 事故经过
某电厂机组正常运行中,运行人员投用6kV 1A母线上的1台电机负载(循环水泵1A),循环水泵1A开关合闸后,6kV 1A母线的常进开关跳闸,造成母线失电。一次系统如图1所示。
机组SOE记录显示:循环水泵1A合闸后约400ms,1 A母线常进开关跳闸,跳闸原因为高厂变A相电流差动保护动作。
由于故障发生在负载启动后的极短时间内,故首先推测为马达一次系统故障,由母线常进开关越级跳闸引起。但循环水泵1A电机的直流电阻和三相绝缘测量结果均正常,摇测1A母线绝缘也无异常。检查微机保护装置内故障电流记录和故障录波器,两者波形显示一致:变压器高压侧电流一直为正常运行电流,无显著变化;变压器低压侧A相电流波形异常,故障电流负半波接近正常波形,正半波波形随机缺失,呈现单向的畸变状态,如图2所示。由此推断:缺失的半波使保护装置检测到的变压器低压侧电流减小,差动电流增大,达到动作值,从而使保护跳闸出口。
微机保护装置与故障录波器两者波形记录一致,说明保护装置采样真实可信。高压侧电流正常,说明一次系统并未出现故障,显然这是一起保护误动事故。
对1A母线常进开关A相TA做伏安特性检查发现,TA特性曲线没有变化,结果正常;对变压器保护低压侧电流回路做送负载试验,电流回路负载约为1Ω,属于正常范围。至此,常规继电保护试验均无法确定误动原因。
2 故障波形分析与仿真
电磁式TA输出畸变的波形往往是由于其铁心饱和造成的。饱和一般有两种:一种是故障稳态对称电流太大,使得TA进入了饱和区域,称作稳态饱和;另一种是短路电流中存在非周期分量以及铁心中存在剩磁,使得TA进入饱和区域而引起饱和,称作暂态饱和。一般TA饱和波形类似励磁涌流或正负半波对称畸变。本次继电保护误动事故出现的单侧波形正常,另一侧半波随机缺失的单向畸变波形较为少见,需要根据电磁型TA原理推导分析。
2.1 铁心励磁曲线与输出波形的关系
变压器低压侧采用带铁心的电磁型TA。忽略铁心的铁损,采用简化的TA等值电路,如图3所示。
图3中,I1、I2分别为一次、二次电流;I0为励磁电流;L0为励磁电抗;R2、L2分别为二次回路的等效电阻和电感。以上参数均折算到一次侧。
由TA等效电路可知其磁链方程为:
由式(1)可知,铁心磁链的微分与输出电流I2成正比。TA正常运行时,铁心磁链在线性区域内,磁通曲线与输出电流波形都为正弦波,电流曲线相位滞后磁通曲线π/2,两曲线幅值成正比。当磁链增大到TA铁心饱和区域时,磁链的变化减弱,不再与一次电流保持线性增长,dΨ/dt减小,因此二次电流不再维持正弦波形。铁心进入饱和区,此时二次电流将呈现波形截止状的畸变。深度饱和时磁链不再变化,此时二次输出电流截止。
TA铁心饱和时可出现波形缺损现象,铁心饱和维持到一次电流换向后,若铁心内磁链返回到线性区域,则又能正确传变另一半波的二次电流。间歇性的TA单向饱和会出现间歇性的半波缺损。对式(1)两侧分别积分得:
因I2=I1-I0,故有:
由式(3)可知,TA铁心剩磁可以产生单向饱和的畸变波形,但考虑到本次故障之前TA正常工作,排除此可能性,故障中Ψ(0)=0。若TA一次绕组中存在直流分量,则经过积分将使磁通一直增加,直至饱和,但由于本次事故中一次系统无故障,一次电流为正常运行负载电流,因此排除一次电流中非周期分量导致的TA饱和。
继电保护电流回路的负载主要以电阻为主,忽略TA二次侧回路中的L2,并将Ψ(0)=0代入式(3)得:
由式(4)可知,一次绕组中的稳态交流分量使得TA的磁链在电流正负半周总是可以相互抵消,磁链不会持续增加而饱和。但是,当短路电流中存在的稳态交流分量峰值很高时,TA可能会随电流增大而达到饱和。在铁心接近饱和时,由于I0很小,有。进入饱和区之前,Ψ(t)与R2和I1成正比,即对于TA铁心中磁链而言,一次稳态短路电流过大引起的饱和等效于二次负载过大引起的饱和。
故障电流负半波波形正常,其对应的铁心激磁曲线正半波应当在线性区域内。出现波形缺失的正半波对应的铁心激磁曲线应该是在负半波饱和区域,故障电流正半波回零的点对应激磁曲线进入饱和区域,如图4所示。
本次事故中的TA一次电流稳态、暂态,铁心剩磁等可能引起铁心饱和的原因均被排除后,则只能是二次负载引起的饱和了。
2.2 故障波形仿真
采用Matlab Simulink仿真故障电流,仿真系统选用铁心可饱和TA,其变比为2 500/5,额定容量为25VA。其中,电压源接RL负载,模拟TA一次侧正常运行的负荷电流;TA二次侧接1Ω电阻,模拟正常的二次回路负载;二次回路中串接3组可控开关,初始状态均为闭合,由脉冲控制呈断开状态,断开时呈现10～17Ω阻值。仿真系统如图5所示。
二次回路负载的大小会影响铁心磁链的变化速度,适时地触发脉冲配合恰当的开断电阻,使TA铁心的磁链间歇地偏向负半周饱和,可获得截止程度不一的正半波电流。励磁曲线换向后,需要通过调节回路负载控制磁通曲线返回线性区域的速度,才能保证磁通曲线所有的正半波都处于线性区域,从而满足故障波形负半周波形完整的特点。
仿真得到的铁心激磁曲线波形与故障波形对比如图6所示,两波形非常相似,表明一个随机变化的二次负载在巧合时可以产生单侧畸变的故障电流。
2.3 故障经过推测
根据试验结果对低压侧电流A相接线回路做细致排查,结果发现该相电流回路中一Phoenix URTK/S电流型试验端子的中间连接片固定螺丝未旋紧。由此推测事故经过为:正常运行中,1A母线常进开关相邻位置的6kV开关(循环水泵1A)收到DCS指令合闸,开关机构的合闸动作引起振动,使得常进开关仓内接线端子的连接片也发生振动;高厂变低压侧TA的连接端子没有旋紧,导致接触电阻发生随机变化,影响其二次负载;在一定的巧合下,该TA的A相发生单向饱和,产生了如故障录波器所记录的波形;从保护启动到跳闸出口经历了17个畸变周波,这与SOE记录的循环水泵合闸后约400ms母线失电的记录相吻合;跳闸后机械振动消失,此时连接片处于虚接状态,接触电阻又恢复正常,导致常规的二次回路负载试验检查无法发现异常。
3 结束语
本文的仿真结果证明,二次负载的变化可引起TA出现少见的半波畸变饱和波形,此类畸变由回路中接触电阻的变化造成。技术人员通常以现场试验来查找继电保护误动的原因。对于瞬时恢复的故障,常规的检查试验往往无法检测到异常,最终只能定性为“原因未明”的误动。这类误动送电后可恢复正常,但故障很可能重复出现,而通过分析故障波形,推测故障原因,并用仿真软件验证推论,是确定保护误动原因的有效方法。
摘要：某变压器运行中差动保护出现误动,故障录波器记录到负半波正常、正半波随机缺失的故障波形,而常规继电保护检验结果均未现异常。通过分析电流互感器(TA)铁心磁链和输出电流波形的关系,推测二次侧变化的负载可以导致TA间歇性单向饱和,从而输出单向畸变的电流。采用Matlab Simulink仿真得到了相似的故障波形,验证了该推论,并根据仿真结果找到了故障点。
误动原因分析 篇9
非电量保护以主变本体发出的开关量(也叫非电量)为信号源,其原理如图1所示,外部干接点K1接主变本体瓦斯继电器、分接开关瓦斯继电器及压力释放阀等的常开触点。当变压器发生严重内部故障,使瓦斯继电器动作时,K1闭合,外接的220V直流电压将加在发光二极管上,使光敏三极管导通。主变微机继电器收到此信息后判断变压器本体故障,于是发出跳闸信号驱动出口继电器动作,跳开变压器断路器,从而起到保护变压器的作用。
2 非电量保护误动原因分析
2.1 非电量保护门槛动作电压太低
非电量保护回路中干接点K1与保护继电器的距离远,需要敷设的二次电缆长,而且这些二次电缆多处在强电磁场运行环境中,易感应出强烈的干扰信号,因此易引起光敏三极管导通,最终导致继电器误动。
2.2 非电量保护干接点防护不到位
非电量保护干接点防护不到位是常见的引起非电量保护误动的原因之一。变压器一般都安装在户外,现场的干接点受潮或进水后,会导致常开接点K1间的绝缘降低,从而引起光敏三极管导通,最终导致继电器误动。
2.3 电缆屏蔽不好
在强电磁场运行环境中,如果二次电缆屏蔽不好,那么在其保护回路中常会感应出较强的干扰信号,从而导致继电器误动。
2.4 就地控制箱防护不到位
就地控制箱进水、结露等引起端子排绝缘下降、爬电等会导致继电器误动。
2.5 直流电源干扰
直流电磁操作机构中合闸线圈合闸电流大以及断开合闸线圈时产生的过电压可能导致继电器误动。
3 防止非电量保护误动的措施
3.1 选用合适的保护继电器
选用门槛动作电压高的微机继电器或主变专用继电器,如SEL继电器、DTP继电器等提高其抗干扰能力。因为低电压等级的继电器作为主变非电量保护有两个缺点:一是其门槛动作电压相对低,易受干扰而误动;二是外接电压低,不易击穿外部干接点K1上因长期运行形成的氧化膜,从而将引起接触不良,最终导致保护拒动。
3.2 非电量保护干接点防护
做好主变瓦斯继电器、压力释放阀等外部干接点的防护措施,如增加防雨罩,电缆管口涂上密封胶等。
3.3 电缆屏蔽
将主变非电量保护回路中的电缆全部改为屏蔽电缆,并尽量远离动力线和高压线,以减少电磁干扰对保护的影响。
3.4 就地控制箱改进
将就地控制箱端子排接线中的主变瓦斯继电器、压力释放阀等引线分隔,电缆进出口防水堵料封口,并定期检查,防止因潮湿、结露等引起绝缘下降、爬电等。
3.5 电磁合闸回路改进
在电磁合闸线圈两端并联分流电阻,防止合闸线圈断开时产生过电压。
3.6 对非变压器专用继电器进行改造
由于将门槛动作电压低的继电器更换成门槛动作电压高的微机继电器或主变专用继电器所需成本高,因此,下面以某电站#1主变保护继电器REF542为例,介绍一种简单经济的改造方法。
改造前REF 542非电量保护接线图如图2所示。#1主变主要的非电量保护设置在REF542保护继电器中,其中重瓦斯、分接开关重瓦斯、压力释放3个非电量保护采用干接点输出供给REF542保护继电器,由REF542保护继电器实现出口跳闸。这3个非电量保护均有专用的保护压板,位于REF542的开关量输入接点前。另外,#1主变还有温度高、轻瓦斯、分接开关轻瓦斯3个用于报警的非电量保护,由于其重要性相对较低,即使误动也不会造成严重后果,再加上开关柜内空间有限,因此这3个非电量保护可以不进行改造。
改造方法:在保护回路中增加3个中间继电器,#1主变重瓦斯、分接开关重瓦斯、压力释放的动作接点不直接接入REF542保护继电器,而改接中间继电器(额定电压为DC 220V,其动作电压大于150V,且体积小巧,便于安装)。中间继电器输出两对接点:一对接点接入BCJ保护总出口继电器实现跳闸功能;另一对接点接入REF54保护继电器作为开关量输入,通过REF542实现保护动作信息存储和上传。最后,修改REF542保护继电器内部逻辑设置。改造后的REF 542非电量保护接线图如图3所示。
4 结束语
误动原因分析 篇10
关键词：变电断路器 防误动 安装改进
断路器是提升电力系统安全系数、降低故障危害的重要零部件。它在电力系统中充当“把关者”的角色，致力于延長变电站使用寿命、将安全事故发生几率降到最低。但变电断路器在日常运行过程中，也或多或少存在一些问题，对变电站的顺利运转造成阻碍。如何有效完善变电断路器的防误动安装，帮助其规避风险，将安全隐患扼杀于萌芽状态、进一步提升变电站的安全系数与工作效率成为当前各技术人员及相关管理者探讨的重难点问题。
1 变电断路器误动原因
1.1 人为因素 人为因素导致的变电断路器误动可大致分为两类，其一是施工操作人员未严格按照相关标准作业，导致设备意外闭合或终止运作；其二是管理人员未加强巡查管理力度，使得设备长期处于超负荷运转状态，寿命缩短、误动几率提升。
1.2 回路短路故障 回路短路故障导致的变电断路器误动也可以大致分为两种情况，一是直流两点接地故障，对继电保护系统、自动装置系统、信号管理系统等运作不利，严重时可能造成直流保险丝融化断裂、继电器短接或越级跳闸等安全事故，对电力系统平稳运行不利；二是红灯短路故障，主要以监视灯、跳闸线圈等零部件电流、电压分配不均引起。
1.3 误跳闸机构故障 变压断路器挂钩滑脱、操动机构跳闸、跳闸线圈电压低于正常运转值等均为变压断路器误跳闸机构故障的重要组成因素，皆易造成断路器误动，从而引发安全事故，对变电站的运行不利。
1.4 继电保护装置故障 部分变电断路器的误动由继电保护装置故障引起，一旦继电保护装置出现故障，则可能在突发状况下使各电路长时间处于非正常运行状态，不能起到良好的防护效果。
2 变电断路器误动处理措施
2.1 加强人员管理，规范操作流程 变电断路器安装技术人员应当从细节处着手，在安装过程中严格遵守相关规定，按照标准的施工流程作业，降低人为因素引起的误动几率，以达到延长设备使用寿命的目的。为了提高操作的规范性，首先应该加强人员管理，借助培训的机会提升操作人员的操作技能，并在培训实践中强化自己的实践经验。还需要制定详细以及全面的规章制度，为工作人员的操作提供一定的依据，与此同时，管理者也应当做好本职工作，加强人员与设备的管理。
2.2 回路短路故障处理措施 对于回路短路故障，技术人员应当根据实际情况，选择最佳的电阻零部件，并实现各电路电压、电流的合理优化配置，降低回路内直流两点接地故障及红灯短路故障的发生几率。
2.3 误跳闸机构故障处理措施 对于误跳闸机构故障导致的误动事故，技术人员要时刻关注断路器挂扣连接情况，加强人员巡查力度，随时留意操动机构的跳闸动向，稳定变电断路器的跳闸线圈最低电压值，将其控制在低于60%的范围内。
2.4 继电保护装置故障处理措施 技术人员在处理继电保护装置故障导致的变电断路器误动事故时，应先检查晶体管装置运行状态，确保其不受直流电压干扰；然后调整继电器起始电压值，将其控制在超过直流电压值一半的范围内。
3 变电断路器防误动安装的改进思路
本次研究，笔者以WMZ-41A母线保护装置为例，对该类型的变电断路器防误动安装改进方法进行探讨，具体内容如下。
3.1 WMZ-41A母线保护装置的缺陷 通常情况下，技术人员要想保证WMZ-41A母线保护装置时刻保持正常运行状态，减少误动几率，就必须确保接地电压低于失灵继电器起始电压，尽可能避免母线失压现象的发生。经过笔者多次试验对比，发现该型号母线保护装置具有DI插件电压不足、失灵保护缺乏必要的闭锁条件且启动条件过于简单等缺陷，对设备的正常运行不利，需要相关技术人员与管理人员不断探索、改进，降低变电断路器误动几率，以达到延长电力系统的使用寿命、提升其安全系数的目的。
3.2 WMZ-41A母线保护装置的改进思路 针对上述问题，笔者提出相应的改进意见，具体如下。①改进DI插件电压不足的思路。对于母线保护装置中DI插件电压不足的问题，需要技术人员及时发现、及时更换，做好详尽的换前准备工作，必须将电压始终控制在140伏-150伏之间，保证设备的顺利运转。②改进失灵保护缺乏必要闭锁条件的思路。技术人员在解决失灵保护闭锁问题时，可以适当参考双开入法，改变失灵启动回路的开入方式，达到相互闭锁的目的。③改进失灵保护启动条件过于简单的思路。技术人员在完成相互闭锁需求后，可以采用化联合为独立的方法，确保保护装置中边开关的两组失灵启动接点独立开入主从机，以此达到出口跳闸的需求。
4 结束语
综上所述，技术人员加强变电断路器误动安装改进力度，能有效满足当前部分变电断路器的内在缺陷，降低其误动几率，提升安全系数，为进一步延长电力系统使用寿命、确保其运转效率与质量奠定坚实的基础。
参考文献：
[1]陶松，施利波，陈劲松等.变电断路器防误动安装的改进方法[J].华人时刊（中旬刊），2013（6）.
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误动原因分析 篇11
六安供电公司110kV及以下电压等级电网主要采用辐射形。为保证电网在N-1故障时能不间断供电,电网一般采用一主一备双电源接线形式。目前,公司使用的RCS-9651系列110kV备用电源自投装置在运行中存在电压闭锁判据不足、有流闭锁定值不可调等缺陷,易导致其误动及闭锁不当等问题。本文分析某110kV变电站备自投装置误动事故,探讨备自投装置缺陷的解决方案。
1 备自投动作基本原理
某110kV变电站一次系统图如图1所示,#1进线为主线路,#2进线为备线路。正常运行方式下,#1进线带母线运行;当#1进线发生故障,1QF跳闸时,备自投装置使2QF合闸,接入#2进线,保证正常供电。
2 备自投基本逻辑
该110kV变电站所用备自投装置为RCS-9651型。其动作逻辑为:母线无压起动(三相电压均小于无压起动定值),U2有压,I1无流,则延时t1跳1QF;确认1QF跳开后延时th12,且满足母线无压(三相电压均小于无压合闸定值)或同期,合2QF,实现#2进线带母线运行。
有压、无压和无流的条件为:
(1)母线有压指母线的两个线电压Uab、Ubc中至少有一个大于母线有压定值(70V)。
(2)母线无压指母线的两个线电压Uab、Ubc均小于母线无压定值(30V)。
(3)进线有压指进线电压大于进线有压定值(40.4V)。
(4)进线无流指工作电源进线的一个相电流小于进线无流定值0.1A。该定值应小于最小负荷电流,以防工作电源TV三相断线时备自投误动。
3 备自投误动分析与解决方案
3.1 备自投误动经过
事故发生当日,天气为极端恶劣的大风雷暴,#1进线开关运行,#2进线开关热备用。事故发生前,110kV母线TV二次空开跳开,造成变电所内110kV备自投装置、#2进线线路保护、#1主变高压侧后备保护、#2主变高压侧后备保护均无母线电压。当#1进线开关二次电流很小(小于或接近0.1A)时,110kV备自投装置误判#1进线开关无流,因此110kV备自投装置满足动作条件(主供进线开关无流,母线无压,备用进线线路有压)而误动,跳开正在运行的#1进线线路开关,合上处于热备用的#2进线线路开关。
3.2 备自投误动原因分析
事故时的雷暴天气使得110kV母线TV二次空开跳闸,从而使备自投装置误判母线无电压。同时恶劣天气致使变电所接入的10kV农网线路大规模跳闸,整个变电所负荷骤减,进线开关感受到的负荷电流折合到二次仅有0.1A左右,导致备自投装置因本身采样精度较低而误判进线开关无流。因此备自投装置动作条件满足,最终导致110kV变电站的备自投装置误动。
3.3 备自投缺陷的解决方案
根据备自投装置误动原因分析可知,事故发生的主要原因是备自投装置没有判断出110kV母线无压是因110kV母线TV二次空开跳闸引起的和装置本身采样精度低误判进线开关无流。因此将110kV母线TV二次空开跳闸接点引入备自投装置并抬高装置采样精度以避免类似事故的发生。
解决方案:将110kV变电站110kV母线TV二次空开换成带跳闸辅助接点的空开,并将跳闸辅助接点作为一个闭锁开入来防止备自投装置的误动;提高备自投装置采样精度,并降低其判进线线路无流门槛到0.02A(目前运行为0.1A)。优化后的备自投闭锁动作逻辑如图2所示。
优化备自投闭锁动作逻辑后进行了多次模拟试验,备自投装置均可靠不动作,证明此方案是切实可行的。
4 结束语
随着电网规模的不断扩大,网络结构的日益复杂,备自投装置在110kV变电站中得到广泛使用,以保证系统的安全稳定运行及提高系统供电可靠性,但日益提高的电网自动化和坚强程度要求,使得备自投装置的问题逐步显现。为此,设计、施工、验收及使用各环节应考虑得更加全面和精细,特别是在设计和验收阶段,需充分考虑电网运行的实际要求,认真做好模拟试验,加强对备自投的分析研究,以保证备自投装置的可靠动作和电网的安全稳定运行。
参考文献
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