一起失灵保护误动跳闸事故分析秦益东

一起失灵保护误动跳闸事故分析秦益东

(如东供电公司江苏省如东县226400)

摘要:本文通过一起失灵保护误动跳闸事故的分析,重点介绍了PSL631失灵保护原理,熟悉了装置构成,并根据变电运行操作管理要求,形成了该失灵保护在各种倒闸操作时的注意事项。

关键词:失灵;保护原理;操作

一.前言:

1.断路器失灵保护的作用及组成

断路器失灵保护是连接在同一母线上的电气设备故障时,当故障元件的保护动作出口,而且断路器跳闸失灵时,通过故障元件的保护判别启动相关逻辑,将连在母线上的其他断路器跳闸的一种保护装置。

失灵保护主要是馈线故障情况保护动作,而断路器拒动时的保护,其动作行为与母线差动保护相似,因此在变电站中,其出口回路有两种形式,一个是失灵保护有自己单独的出口跳断路器,另一种形式是失灵保护与母线差动保护共用一套出口回路接跳断路器。应该特别注意的是,失灵保护动作跳闸的现象与母线差动保护动作跳闸的很像,但它们的性质不同,所反映的故障范围,即失灵保护和母差保护的保护范围也是不同的,应该加以区别。

2.失灵保护动作的现象:

(1)警铃响,喇叭叫,对应母线所接断路器跳闸,同时有拒跳断路器仍保持在合闸位置,但其表计指示应为零。

(2)检查保护屏,有失灵保护动作指示灯亮或相应信号继电器掉牌;同时有线路、主变压器或其他保护动作信号。

(3)伴随断路器拒动的故障或异常现象,如“分闸闭锁”“压力异常”“控制回路断线”等光字牌或其他异常情况。

3.失灵保护跳闸的可能原因

(1)线路故障或断路器所接其他保护动作,断路器拒动。断路器拒分的原因有多种多样,最常见的是液压力异常闭锁,分闸电源异常,控制回路断线,直流系统异常等。

(2)失灵保护整定有误,或失灵保护装置异常造成误动。

(3)误碰、误操作造成保护动作。

二.事故现象:

1.2003年11月23日11:23时,220kV马塘变警铃、喇叭响。马三4642开关、#1主变2601开关、#2主变2602开关绿灯闪光,4642开关控制屏“保护动作”、“压变回路断线”、“失灵联跳”、“呼唤”光字牌亮,220kV旁路兼母联2620开关控制屏“失灵保护动作”、“开入变位或异常”光字牌亮。中央信号控制屏“3#故障录波器动作”、“掉牌未复归”光字牌亮。220kV副母线电压指示消失。因马塘变#1、#2主变均接于220kV副母线,造成马塘变全所失电。

2.检查马三4642开关保护屏发现901、602保护均启动,检查220kV母差保护发现“失灵动作”、“失灵动作Ⅱ”、“差动开放Ⅱ”、“失灵开放Ⅱ”、“开入变位”灯亮。现场检查未发现故障象征。

3.220kV马塘变220kV当时运方:马刘2699开关运行于220kV正母线供马洋4630线负荷。马三4642开关运行于220kV副母线。#1主变2601开关运行于220kV副母线供1#主变负荷。#2主变2602开关运行于220kV副母线供2#主变负荷。220kV旁路母联2620开关作母联开关热备用。见下图

4.保护配置情况如下:

(1)马刘2699开关及马三4642开关:PSL602型微机保护、LFP-901A微机保护、PSL631型断路器保护(PSL-602屏上一般配置“631”断路器保护,“631”断路器保护具有失灵启动、充电保护、过流保护、三相不一致保护四项功能。对于220千伏出线开关,正常情况下,仅使用失灵启动功能,两块保护屏共用该失灵启动元件。CZX-12A分相操作箱;LFX-912收发讯机(4642线901屏)、YSF-10A收发讯机(4642线602屏、2699线901及602屏)。

(2)马洋4630开关:PSL602型微机保护,PSL631型断路器保护,FCX-12HP分相操作箱。

(3)220kV旁路母联2620开关:PSL602型微机保护,PSL631型断路器保护,FCX-12HP分相操作箱。

(4)#1、#2主变保护A屏:由微机变压器保护(PST-1202A,其中差动保护采用二次谐波原理)、高压侧操作箱(PST-1212)、失灵保护(PST-1206A)构成;B屏:由微机变压器保护(PST-1202B,其中差动保护采用波形对称原理)、中压侧操作箱(PST-1211)、低压侧操作箱(PST-1210)及本体保护构成。

(5)220kV母差保护启用(BP-2B型微机母线保护装置)。

5.由此可见:馈供马刘2699及马三4642开关为受电侧,其开关线路保护及重合闸停用,高频保护停,即901保护屏:跳闸出口压板1LP1、1LP2、1LP3压板在退位,启动失灵1LP9、1LP10、1LP11压板在投位,重合闸方式切换1QK开关在"停用"位置,勾通三跳1LP21压板在投位,602保护屏:跳闸出口1LP1、1LP2、1LP3、1LP4、1LP5压板在退位,重合闸出口1LP6压板在退位,启动失灵1LP7、1LP8、1LP9压板在投位,失灵启动15LP13压板在投位,重合闸方式切换1QK开关在"停用"位置。

6.后经检查发现,马三4642线马塘侧近端因放风筝引起C相单相接地。三官殿变接地距离Ⅱ段动作跳闸,马塘变马三4642开关接地距离Ⅰ段、零序电流Ⅰ段启动,但因保护停用,开关未跳闸。

三.事故现象分析

1.事故发生后,值班员对事故原因进行分析。大家都有点疑惑:失灵保护怎么会启动呢?是什么保护启动了失灵保护呢?220kV线路的保护均已停用,又无其他保护动作的情况,失灵如何能动作的呢?带着疑问我们对现场重新进行了检查,对保护定值及压板重新进行核对,同时认真翻阅图纸及保护资料。仔细研究失灵启动逻辑框图。

3.上图为失灵出口跳闸的简图,从上面的图我们可以看出失灵启动有3个条件:

(1)对应断路器保护动作出口。

(2)断路器任一相存在故障电流(指示断路器未跳闸)。

(3)对应母线的复压闭锁元件开放。

4.当线路故障,901或602保护动作,901、602跳闸继电器TJ接点闭合,接通开关跳闸线圈跳闸。如果某相开关拒跳,该相CT仍带有故障电流,则电流继电器LA、LB、LC或LABC接点闭合,经电压切换继电器接点2YQJ接点启动时间继电器2SJ,2SJ延时启动母差出口继电器,跳开该母线上所有开关。

5.对照失灵启动简图我们反推失灵动作的情况:

(1)220kV副母线复压元件开放。因为当时线路C相单相接地,系统内存在零序分量。

(2)1LP5n指母差保护屏上失灵出口压板,现场为投位。

(3)TJ(ABC)接点应该动作,因为虽保护出口压板已退出,但仍然保护启动。

(4)1LP7、1LP8、1LP9为启动失灵保护开入压板,正常投入运行。

(5)LJC接点应该动作,因为在失灵保护动作前,故障相电流仍然存在。

(6)15LP13压板为失灵启动压板,现场投入运行。

6.经过分析可以得出结论:虽然保护停用(跳闸压板已退出),但失灵启动压板不退,当线路发生故障后失灵保护仍能出口。

四、结论及整改措施

因为现场保护停用均退的是保护出口压板,此压板虽退出,但保护仍然能启动,若失灵启动压板不退出仍会引起失灵保护误动作,所以现场当保护及重合闸停用时应退出602保护屏的15LP13压板,断开失灵回路。对原变电站规程重新进行修订。

五、操作探讨

1.单独停用901保护,跳闸出口压板退出需同时退出该保护启动失灵1LP9、1LP10、1LP11压板。

2.单独停用602保护,跳闸出口压板退出需同时退出该保护启动失灵1LP7、1LP8、1LP9压板。

3.当调度发令将马三4642开关距离、方向零序保护停用时,901、602保护跳闸出口压板退出,失灵保护仅需退出失灵启动15LP13压板。

4.当本开关检修时,仅需退出220kV母差保护屏相应的跳闸压板和失灵启动压板,而本开关的PSL-631失灵保护开出220kV母差失灵保护压板(15LP13)和901保护本身的启动失灵压板、602保护本身的启动失灵压板不需退出。

参考文献

1.220kV马塘变电站现场规程,2003.4

2.马塘变电站现场厂家说明书及图纸(如PSL631A、LFP-901、PSL-602、BP-2B等)

3.通供电生(2002)541号文、通供电生[2004]236号文

4.2006《江苏电力系统调度规程》

作者简介:秦益东,男,1975年生,2001年毕业于南京电力工程学院,助理工程师,长期从事变电运行工作。

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