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电站10kV开关其二次防误跳保护装置接线时应注意问题及相应解决方案

北极星电力网技术频道    作者:刘庆军   2010/6/1 15:40:46   

[摘 要] 通过一起开关在合闸时保护装置分合闸灯同时亮的现象入手,分析了变电站10kV开关其二次防误跳保护装置接线时应注意问题及相应解决方案。

[关键词]指示灯;防误跳继电器; 异常 
 

1 事故简述
2008年6月12日,35kV王虎变运行人员在操作中发现10kV罗镇线13开关在跳位时,在控制室其相应的开关微机保护面板位置指示灯(绿灯)显示正常;开关合上后,控制室内表示跳、合位的绿、红灯同时亮(跳位绿灯亮度比红灯稍弱一些)。开关在合闸时,正常应红灯亮、绿灯灭。随即将开关分开,再合闸,开关始终合不上,拉开保护装置控制电源,保护装置掉电后再上电,又可以合闸了。该站10kV罗镇线采用的保护装置为南瑞城乡电网DSA2113“四合一”产品(测量、控制、保护、通讯),运行人员随按照缺陷管理流程汇报当值调度值班员和操作队值班人员。现场询问运行人员得知,在罗镇13线保护屏装设五防电气编码锁之前,没有出现此种现象。由此初步判断,造成这种情况的原因可能为前一段时间五防编码锁厂家技术人员在控制室13开关保护屏上装设五防电气编码锁产生的二次寄生回路所致。我们知道,保护装置合、分闸指示灯具有判别开关分、合闸运行状态及监视跳合闸回路完整性的功能。检修人员到现场对照二次图纸进行了认真细致检查,该现象仍没有排除。借助设备停电时机,生技部组织技术人员对此缺陷进行了详细技术分析和充分准备工作,经技术人员现场检查发现造成该现象的主要原因是10kV微机保护装置内部和13开关柜本身各自具有两套防误跳继电器同时运行所致。因此,技术人员现场将开关柜自身防误跳继电器K0拆除,罗镇线13微机保护红绿指示灯同时亮的现象随即消除,开关分开后,再次合闸成功,问题得到了彻底消除。
2 原因分析
第二期农网改造时,该变电站10kV线路出线开关全部更换为手车式中置柜,所配断路器型号为V2000-12/1250断路器。下面详细分析以上现象产生的主要原因,如图1:
2.1开关在分闸位置时分位指示灯亮的原因
其通路如图1:+220V→K(控制电源开关)→R18→二极管(绿灯)→TWJ线圈→S8(或S9) →K0(防误跳常闭辅助接点)→S1(电机储能常开接点)→QF(常闭辅助接点)→HQ线圈→FU(控制电源熔断器)→―220V,因此,绿灯亮是正确的。
2.2开关在合闸位置时,合位红灯亮的原因
其通路如图1:+220V→K(控制电源开关)→R17→二极管(红灯)→HWJ线圈→S8→S9→QF(常开辅助接点)→TQ线圈→FU(控制电源熔断器)→―220V,因此,开关在合位时红灯亮是正确的。
2.3开关在合位时红绿灯同时亮及分闸后开关合不上的原因
如图1所示:当开关在合位时,断路器常开辅助接点QF闭合,常闭辅助接点打开。其通路为+220V→K(控制电源开关)→R18→二极管(绿灯)→TWJ线圈→S8(或S9) →断路器常开辅助接点(QF)→R0→K0(防误跳继电器线圈)→FU(控制电源熔断器)→―220V。因此,断路器在合闸位置时,表示分闸指示的绿灯亮是正确的,由此显示的是表示合、分位的红绿灯同时亮。在此回路中,当开关在合位时,断路器QF常开辅助接点闭合,接通KO防跳继电器回路。因为KO防误跳继电器阻值较大,R0阻值约为20K左右,上边整个通路电阻约40K,所以在开关合闸后此时K0回路分压较大。防误跳继电器KO动作后,其常开辅助接点闭合接通,构成自保持回路的同时切断了合闸线圈回路(即K0常开辅助接点闭合,其合闸回路中对应常闭辅助接点打开)因为有这个KO回路,所以开关在合位时,跳位灯也亮(在二极管绿灯亮的通路中,因为KO回路分压较大,所以分位二极管绿灯亮度相对合位二极管红灯要弱);因为此时防误跳继电器K0已启动,且构成自保持,所以开关分开后,因K0合闸回路中常闭接点打开,再合闸肯定合不上。控制电源掉电(即将控制电源小二次开关K拉开),则KO自保持回路返回,接通合闸回路,可以再次合闸。跳闸回路同常规一样,所以开关在跳位时,只有跳位灯亮,合位灯是不会亮的。
3 解决措施
目前,实现综合自动化的变电站中,一般保护测控装置和开关柜中分别具有防误跳继电器,如同时运行在反措要求中是不允许的。针对该站出现的问题,为方便操作,现场将开关部分的防误跳部分去掉,只要拆除断路器QF常开辅助接点到R0电阻的连线即可。在操作时,注意避免产生寄生回路,出现新的问题。

1:10kV线路开关控制原理图
图中虚线部分为控制室内微机保护控制二次展开原理图,虚线外部为高压室开关柜自身控制部分二次展开原理图。本图中防误跳继电器文字符号标示不一致,主要是两个厂家标示不一致所致。为保持图纸原状,虚线内部图形符号和文字符号为南瑞城乡电网原图纸标示;虚线外部文字符号和图形符号为原开关柜图纸符号标示。
 
图中文字符号说明:
YH:遥控合闸;
YT:遥控跳闸;
TBJV:防跳继电器电压线圈;
TBJI:防跳继电器电流线圈;
HWJ:合闸位置继电器;
TWJ:跳闸位置继电器;
BSHJ:压力闭锁合闸常闭接点;
YSTJ:手跳遥调输出;
 HQ:合闸线圈;
TQ:跳闸线圈;
LW:开关柜自身带合、分闸控制开关;
S8:手车试验位置辅助接点;
S9:手车工作位置辅助接点;
QF:断路器辅助接点;
K0:开关自身带有的防跳继电器;
S1:为开关电机储能辅助接点;
K :控制电源小开关;
FU:开关柜控制电源熔断器
 
4 引发的思考
4.1 针对类似问题,事后生技部专门组织检修技术人员、操作队对各站开关二次防误跳回路进行了专项检查,共发现有4个变电站存在类似问题并进行了排除。为防患于未然,同时要求新建变电站在设备安装和验收时作为一项重要反措技术内容进行验收把关。
4.2 提高设备巡视质量,是确保设备能否安全、可靠运行的前提,同时能反映出运行人员的工作责任心和业务技能水平的高低。从以上问题可以明确看出,造成异常的原因并非安装电气五防闭锁所致。该站自改造后已经运行多年,说明在平时巡视中不够细心、认真,没有严格按照设备巡视卡的标准逐项进行检查落实,导致问题没有及时发现解决。为此我们加大了设备巡视检查、监督的经济考核力度,同时搞好人员的业务技能培训学习,举一反三,提高运行人员解决实际问题的能力。
4.3设备改造投入运行前,相关验收人员没有把好验收关也是造成这一问题的另一原因。为此,生技部制订了新投入运行、改造设备验收标准卡,执行逐项验收和签字制度,从管理措施和技术措施上把好验收关,避免设备带缺陷投入运行。

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