500KV变电站电流回路操作风险分析

500KV变电站电流回路操作风险分析

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摘要:电站变压器电流回路相对传统变电站增加了合并单元的环节,产生了很多新的问题,比如合并单元的延时问题、极性问题、抖动性能、暂态问题等,这些问题极大地增加了变压器电流回路的复杂性。虽然分步测试是通过确保三侧电流回路的正确性以确保整体的正确性,但在目前变电站已成为一种标准模式的背景下,如何实现变压器电流回路的整体性测试,从而与分步测试共同确保变压器电流回路的正确性无疑是一个急需解决的课题,这正是本文所用方法提出和实施的背景。

关键词:500KV变电站;电流回路;操作风险

1、00kV变电站跳闸事件

1.1两起500kV变电站跳闸事件

500kV某一线跳闸事件。500kV某线转检修进行5051、5052开关TA维护等工作,500kV某线在某站侧5053单开关运行。检修人员执行工作票,作业人员在对某站500kV第5串联络开关5052开关C相TA接线盒进行防潮封堵工作过程中,作业人员按照作业指导书要求使用扳手遮挡钻头时,扳手头触碰5052开关TA二次接线柱,造成C相电流回路两点接地,导致某线主二保护动作。

500kV某电站主变差动保护动作事件。某电站发电机与主变压器采用单元接线,电压母线采用离相封闭母线,出口装设断路器,500kV开关站采用3串3/2断路器接线,其中#1机变和#2机变构成500kV第1串的3/2断路器接线。在#1机组调试期间,#1机组带主变升流试验时,由于#1主变高压侧电流回路所做安全措施错误,导致#2主变增量差动保护动作停机甩负荷。

1.2事件分析

事件一,因检修人员对二次回路以及相关危险点了解较少,在工作之前未对运行间隔的二次回路执行安全措施,在一次设备上工作时误碰接线柱造成电流回路两点接地,进而导致保护误动作。事件二,在电流回路执行安全措施时,由于电流回路不能开路,继保人员习惯性将电流回路“先短后断”,短接电流回路后运行中的#2主变保护高压侧电流在短接线上产生分流,使得#2主变保护差动电流大于差动保护整定值,引起保护误动作。综上所述,500kV系统电流回路中由于有和电流的存在,使得电流回路相对复杂,容易因操作不当或安全措施执行错误,导致电流回路出现分流,引起保护误动作。

2、500kV变电站3/2接线及电流回路

2.1500kV变电站3/2接线

与双母线带旁路母线等方式比较,3/2断路器接线方式具有可靠、操作方便、运行方式灵活等优点,在线路故障或母线故障时,可以大大缩小停电范围甚至不会损失负荷,在500kV系统中应用广泛。3/2断路器接线方式是由3台断路器串接引出2条出线,并分别接到2组母线上(称作一串)。在3/2断路器接线中,接于母线的2台断路器称为母线断路器或边断路器,中间的断路器称为中间断路器或联络断路器。

2.2电流回路概述

在3/2接线方式下,线路保护可以采用边断路器、中断路器或者边、中断路器同时运行的情况。如果当边、中断路器都在运行时,边、中断路器的电流互感器二次同时流入到装置中进行采样判别。

3、电流回路短接操作方式

3.1常规电流回路短接法

试验时为了防止TA开路,应将运行TA回路短接,但为了防止其他保护误动,要断开短接后的电流二次回路。常规电流回路在进行安全措施时采用“先短后断”的顺序,即先短接电流回路端子,然后打开中间的回路连接片。先用万用表的通断档测量短接线正常,短接时,需要使用专用的短接线或短接连接片在端子排外侧短接,即靠近TA侧。用短接线连接时,先短接N,再接A\B\C相,拆的时候是先拆A\B\C相,再拆N。检查短接线短接正确后,按A、B、C、N顺序缓慢打开相应电流回路的中间连接片,同时使用钳表监视短接线上的电流变化,此时电流应增大,若电流为0或电流没有明显增大时,立即将断开的连接片恢复,查明原因再继续工作。工作完毕后恢复电流回路,应先将连接片恢复,再缓慢拆掉短接线,工作班其他成员在保护装置的采样菜单中观察每一项电流采样值,应与钳表钳得的靠TA侧的电流值相同。

3.23/2接线方式电流回路短接法

常规电流回路“先短后断”的方法不适用于3/2接线的保护。以图2中A相为例,A4311和A4231短接后接入主一保护PRS-753装置。5052开关检修时,其TA内阻非常大,而保护装置电流回路电阻小,执行安全措施时在未短接电流回路时不会出现分流,短接后由于短接线电阻小,会有部分分流出现差流,使得保护误动作。针对500kV变电站的3/2特殊接线方式,应采用“先断后短”的操作方法,具体操作方法如下:铺好绝缘垫。在5052TA和5053TA二次侧的和电流端子箱电流回路端子排处,先用一只钳表钳好需要检修的5052TA二次侧靠TA侧,确认基本无电流;再用另一只钳表钳好运行的5053TA二次侧靠保护侧,确认有电流。慢慢断开检修的5052TA二次TA侧和保护侧的端子中间连接片,同时观察5053TA二次靠保护侧是否有变化,若无变化继续断开后将断开的连接片紧固,若有变化立即将接线断开的连接片恢复,查明原因再进行工作。先将预先准备好的短接线接地,然后再按照短接顺序n-c-b-a(形成接地点-n-c-b-a)。待检修的5052TA工作完毕后恢复电流回路,顺序a-b-c-n-接地点恢复(说明:拆除过程中接地点一直在TA侧保持接地,保护人身安全)。慢慢逐项恢复检修好的5052TA二次TA侧和保护侧的端子中间连接片,同时边观察5053TA二次靠保护侧是否有变化,若无变化继续将恢复的连接片紧固,若有变化立即将连接片断开,查明原因再进行工作。待保护装置带负荷测试正确后,再投入运行。

4、500kV保护电流回路维护建议

在现场的TA回路标示图贴警示标志。加强针对500kV电压等级相关知识的培训工作。同时二次回路相关培训工作应扩大范围,不局限与继保班组内部,要提高各专业部门的综合素质,明确风险较少隐患。组织措施:做好施工前的风险分析,加强风险管控,做好“2分钟思考法”。(技术措施:线路保护装置增加电流通道。参照500kV主变保护装置有多余的电流通道,这样可以将5051TA、5052TA单独引出电缆接入主变保护装置,从回路上进行彻底隔离。建议线路保护装置也增加电流通道,不在外部使用电缆短接的方式,而是直接引入装置,通过保护装置程序逻辑来实现和电流的判别与计算,避免出现检修侧退出电流回路端子,另一侧电流回路出现分流的现象。优点:中断断路器二次措施操作少,从根本上减少误操作发生的概率,会使电流出现分流导致保护误动的情况大大降低。缺点:程序更改复杂,从开发到测试时间长。保护装置增加一套通道,交流采样板增加一组小TA,对其他保护装置逻辑会造成影响,例如辅A保护、安稳控制装置也要进行相应更改。

5、结论

变电站电流二次回路是二次系统的基础和重要组成部分,在现场实际工作中,一定要将理论与现场实际情况紧密结合,各项工作有充分的理论依据,切实保障电网和设备的安全稳定运行。

参考文献

[1]孟刚,文习山,邓慰等.高海拔地区500kV变电站典型电极的外绝缘特性[J].高电压技术,2013.

[2]闫孝亮.500kV变电站变电运行故障处理分析[J].科技展望,2016.

[3]申涛,李月青,赵玉成等.过渡接口装置在500kV变电站保护智能化改造中的应用[J].电气技术,2016.

[4]施世鸿,郭芳.光伏发电在500kV变电站的应用及影响[J].中国电力,2014.

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