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电压继电器同时动作导致倒闸过程中出现PT二次反充电

1 事故前运行模式方法运用

某变电站220kV母线主接线模式方法运用为双母带旁路接线型式。正常情况下,220kV母线并列运行,220kV母联2012开关合闸运行;220kV1M母线带1M母线221PT、#1主变压器变高2201开关、#3主变压器变高2203开关、丹雷甲线2868开关、雷平甲线2374开关运行,220kV旁路2030开关热备用于220kV1M母线;220kV2M母线带2M母线222PT、#2主变压器变高2202开关、丹雷乙线2869开关、雷平乙线2375开关在运行。

而这时要根据红豆杉植物自身喜湿、怕涝,喜阴凉,极耐阴的特点对播种的位置进行确定。因此,在进行红豆杉播种位置的选择上,都是选择土壤疏松肥沃、便于进行排灌的土地。当确定种植位置后,需要对土地进行翻耕,并对其进行基肥的施撒,从而保证土壤的营养满足幼苗成长需求。一般基肥主要以腐熟的农机有机肥为主。此外,为了降低病虫害发生的几率,在进行基肥的施加过程中,可以同时加入少量的硫酸亚铁或硫酸铜粉末进行相应的消毒。

图1 220kV 一次接线图

2 故障经过及影响

运行人员进行220kV1M母线停电操作,当对其220kV1M母线负荷均倒换至2M母线后,断开220kV母联2012开关时220kV旁路电压插件冒烟,220kV2M母线PTPT二次电压切换失电压切换。中央信号控制屏“掉牌未复归”、“220kV录波器启动”光字牌亮,220kV2M母线电压切换表电压切换异常;220kV线路控制屏“呼唤值班”光字牌亮;220kV母联控制屏“220kV母差保护交直流电压切换消失”光字牌亮;“主变运行异常”、“主变高侧PT回路断线”、“安稳装置交直流电压切换消失”、220kV线路PT断线告警。

故障导致运行中的220kV2M母线所有保护及安全自动装置无法采样到电压切换,型号为LFP-901A、LFP-902A、RCS-902C的线路保护失去主保护以及距离保护、零序过流保护,220kV母差BP-2B失去电压切换闭锁功能,主变RCS-978G2失去复合电压切换闭锁过流保护,安稳装置失去电压切换判据,严重影响继电保护装置动作的可靠性和准确性,危及设备的安全运行。

3 电压原理与设计分析

220kV母线电压切换并列回路主要由220kV1M、2M母线电压切换并列控制开关BK电压把手,1ZJ、2ZJ中间继电器,母联两侧刀闸辅助开关接点,母联DL辅助开关接点组成。正常运行时,220kV1M、2M母线电压切换并列控制开关BK置于“解列”位置。当一段母线的PT需要退出工作、进入检修状态时,对其220kV1M、2M母线电压切换并列控制开关BK切换至“并列”位置,起动切换继电器1ZJ、2ZJ,1ZJ、2ZJ继电器常开接点闭合,220kV1M、2M母线电压切换并列运行并发信(图2)。

增权模式主要包括“个体主动模式”与“外力推动模式”(范斌,2004);个体主动模式强调个人在增权过程中的决定作用,其假设前提是权力存在于案主之中(张时飞,2001),外力推动模式则强调外部力量在激活弱势群体方面的推动作用(范斌,2004)。这个理论既相信权力存在于服务使用者本身,也深知外部力量在促进服务使用者具备权能过程中的重要性。

图2 电压切换并列原理与设计分析图

图3 220kV PTPT二次接线图

运行线路及主变保护电压装置大部分采用CZ X-12R2型操作继电器箱(旁路采用CZX-12型操作箱)。保护采样通过母线侧隔离开关辅助接点启动电压回路中双位置电压继电器1YQJ4-1YQJ7、2YQJ4-2YQJ7,由其辅助触点从220kV1M、2M母线电压切换小母线对其电压切换分别引入。1M母线刀闸常开接点用于启动1YQJ1-1YQJ7继电器,I母刀闸常闭接点用于复位1YQJ4-1YQJ7继电器。正常情况下,运行在220kV1M母线的间隔,其1M母线刀闸常开接点闭合,1M母线常闭接点断开;2M母线常开接点断开,常闭接点闭合,此时中间继电器2YQJ1-2YQJ7不动作,中间继电器1YQJ动作,1M母线PT电压切换通过1YQJ常开接点送到保护装置的1UD1、1UD3、1UD5、1UD9(图4)。

图4 CZX-12R2型操作箱电压插件内部回路

图5 220kV线路及主变保护电压及接线图

图6 220kV旁路CZX-12型操作箱电压插件内部回路

4 故障出现的主要存在因素分析

对故障现象和电压装置插件的损坏部位和程度分析后初步认为,电压装置插件烧毁及PTPT二次失电压切换的主要存在因素是220kV1M、2M母线电压切换PT二次回路存在环路。在母线停电操作时,断开220kV母联2012开关后220kV1M母线本应失电,但是由于220kV1M、2M母线PT电压切换PT二次回路存在环路,220kV2M母线PTPT二次回路电压切换通过环路引入到220kV1M母线电压切换小母线,又通过220kV1M母线PT返送到220kV1M母线上,即220kV2M母线PT二次回路电压切换通过环路由1M母线PT低压PT二次侧向一次侧返充电,瞬间产生很大的励磁电流,从而烧毁部分保护装置的电压插件及损坏PTPT二次回路。

通过对220kV母线电压切换并列装置和220kV线路电压装置原理与设计分析图进一步分析,可能造成220kV1M、2M母线PT电压切换PT二次回路存在环路的因素主要有:公用电压切换并列回路的电压切换并列投退的控制开关BK在“并列”位置或控制开关虽在“解列”位置,但开关接点实际上并没有断开,这样220kV1M、2M母线PTPT二次回路电压切换通过并列切换形成环路;公用电压回路的电压中间继电器1ZJ或2ZJ接点未完全断开,220kVkV1M、2M母线PT二次回路电压切换通过并列形成环路;220kV线路保护装置1M母线隔离开关常开辅助接点没有断开或常闭辅助接点未闭合,使得电压继电器1YQJ不返回,导致1M、2M母线PTPT二次回路电压切换通过电压继电器常开接点在线路电压装置内形成环路;220kV旁路的CZX-12型操作箱的电压装置1YQJ、2YQJ电压继电器常开接点未断开,1M、2M母线PT二次回路电压切换通过电压继电器常开接点在220kV旁路的电压装置内形成环路。

针对上述可能出现的存在因素用排除法逐一进行检查处理。先对母线PT公共回路进行检查,再对保护装置的电压切换回路进行检查。

“我觉得我们两个派别之间不怎么来往就是这个原因。”说着我呵呵笑了一声。的确,无私派和诚实派不会像无私派和博学派之间那样憎恨对方,但彼此都互相躲着。诚实派最头疼的是友好派,认为他们把和平摆在至高无上的位置,谎话连篇,只为维护虚假的表面和平。

对220kV2M母线PTPT二次回路进行检查,发现220kV2M母线PT刀闸辅助接点有损坏。对220kV旁路电压箱PT二次电压切换回路详细检查发现,220kV旁路1M母线侧隔离开关虽然拉开,但91D1与91D3接线端子仍然导通(即1M母线侧隔离开关常开辅助接点未断开),致使1M母线电压继电器1YQJ不返回,其常开接点1YQJ1-6、1YQJ1-7仍闭合,而此时由于220kV1M母线负荷已倒换至2M母线,其2M母线侧隔离开关常开辅助接点是闭合的,故220kV2M母线电压继电器2YQJ带电动作,使其常开接点2YQJ6、2YQJ7闭合,因此220kV1M母线PTPT二次电压切换UA630I、UB630I、UC630I、UL630I和2M母线PT二次电压切换UA640I、UB640I、UC640I、UL640I通过1M母线电压继电器常开接点1YQJ1-6、1YQJ1-7和Ⅱ母电压继电器常开接点2YQJ-6、2YQJ-7并联在一起,在220kV旁1M母线带电,瞬间产生很大的励磁电流,从而烧毁220kV旁路电压插件,同时造成运行中的220kV2M母线PTPT二次回路上的PT刀闸辅助接点发热,此辅助接点接触不良,导致220kV2M母线PTPT二次小母线失电压切换。

5 事故处理过程与运用分析

现场检查发现故障点有三处:220kV旁路1M母线刀闸辅助接点、220kV旁路CZX-12电压插件、220kV1MPTPT二次回路中的PT刀闸辅助接点接触不良。

针对220kV2M母线所有保护装置无法采用电压切换,有多个间隔失去主保护的情况采取方案:先处理220kV旁路1M刀闸辅助接点接触不良故障,更换220kV旁路1M刀闸辅助接点,然后更换220kV旁路CZX-12电压插件;合上220kV母联2012开关,进行220kV1M、2M电压切换并列,断开220kV2M母线电压切换空气开关1ZKK、2ZKK、3ZKK,拉开222PT刀闸后,对220kV2M PTPT二次回路中的PT刀闸辅助接点进行故障处理,待222PT刀闸辅助接点故障处理完成,投入222PT,220kV1M、2M电压切换分列运行,断开220kV母联2012开关。

6 防范措施与具体其相关建议分析

对其220kV线路1M、2M母线侧隔离开关辅助接点由一对接点改为双接点并联接线(即常开、常闭接点均改为双接点并联),以增加其动作的可靠性,从而避免由于接点接触不良发生类似故障。

对其只使用母线侧隔离开关的常开接点启动电压的CZX-12型操作箱更换为同时使用母线侧隔离开关常开接点和常闭接点启动电压的CZX-12R2型操作箱,提高电压切换插件动作正确性。

根据220kV PTPT二次负载电流的大小,配置容量匹配的PTPT二次侧空气开关,在发生上述故障时,PTPT二次侧空气开关能够及时动作导致跳闸,从而切断PT由低压侧向高压侧返充电时产生的励磁电流,可以有效避免人身伤亡和设备损坏事故。

运行人员在母线倒闸过程操作时,停母线前先断开停电母线PTPT二次侧空气开关,测量停电母线PTPT二次负荷侧电压切换是否为零,如果电压切换显示到零,则说明电压切换PT二次回路切换正常,220kV1M、2M母线PTPT二次回路电压切换没有并列,可以进行母线停电操作;否则说明PTPT二次回路电压切换存在并列,应查明存在因素并处理,故障消除后再进行操作。

加大力度对设备母线侧刀闸辅助接点的检查维护,重点检查接触部分,检查接点接触良好;母线侧刀闸辅助接点作为电压装置的启动接点,其动作正确性对于PT二次设备能否正确采样到相对应的一次设备的状态和继电器量至关重要。尤其对于失灵保护、母差保护而言,如果母线侧刀闸辅助接点不能正确动作,其后果对其是极其严重的。

高校可通过网站、讲座、招聘会、假期实习等多种形式为学生提供全方位的就业信息和渠道。同时,高校还应根据就业信息为大学生开展职业素养专题培训,以增强大学生的就业适应能力。

㉖郑板桥:《板桥题画》,载黄宾虹、邓实编《中华美术丛书》(十六卷),北京古籍出版社1998年版,第125页。

加大力度对电压切换并列的中间继电器检查与维护。保证中间继电器在断电时应保证可靠失磁复归。同时,其触点容量应保证在电压切换回路故障通过短路电流时,不致发生粘连现象,以防止造成通过电压切换互感器PT二次侧向一次侧母线反充电。

完善电压继电器监视回路。当两组电压切换互感器PT二次电压继电器出现同时动作或同时失磁时,要发出报警信号,否则容易造成带电的电压切换互感器PT二次回路向停电的电压切换互感器PT二次回路反充电,或对其带电的电压切换互感器PT二次的熔断器熔断。

图7 电压继电器监测告警回路

有部分电压继电器监测回路存在不完善的地方,如图7,此回路串入合闸位置继电器的触点有一定的安全隐患,如果某一线路停电检修,则母线侧的两组隔离开关均断开,线路断路器也在断开位置,合闸位置继电器的动合触点亦在断开位置。此时不会发出“两组电压切换互感器PT二次同时失磁的信号”,对于检修状态的保护,这种回路设计是正确的;然而,当线路处于热备用状态,如果隔离开关的辅助触点接触不良,电压继电器1YQJ或2YQJ同时不动作。此时线路断路器仍在断开位置,故合闸位置继电器DL不动作,DL常开触点不闭合,所以不会发“两组电压切换互感器PT二次同时失磁的信号”,不能对电压继电器进行有效监视,未能及时提醒运行人员在线路开关合闸前对电压回路故障进行处理。所以图7中的DL触点应取消不用。

参考文献

[1]朱宝林.变电运行值班技能考核问答.北京:中国电力出版社,2018.

[2]张全元主编.变电运行现场技术运用与处理问答 北京:中国电力出版社,2015.

[3]电力系统继电保护使用技术运用与处理问答(第二版)[J].北京:中国电力出版社,2009:109-119.

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