[摘要] 对一次母线充电保护的误动,从保护原理、保护定值、二次回路等多方面进行分析,找出原因,提出改进措施,将微机母线充电保护的先进功能加以充分利用。进而更加深了对母线充电保护的了解。
0.引言
随着综合自动化技术的发展,作为综合自动化的重要组成部分的微机保护,其原理越来越先进,功能也越来越完善。然而,在对于一些微机保护装置的实际应用过程中,却由于种种原因没能将新技术的先进功能充分发挥出来。2003年6月16日15时23分,我局所辖110KV滨河变1#主变10KV侧03#开关跳闸,造成10KV I段母线失压,就是由于没有充分考虑母线充电保护应用的特殊性而造成的。
1.跳闸原因分析
1.1故障过程情况
2003年6月16日星期一15时23分,我局所辖110KV滨河变1#主变10KV侧03#开关跳闸,造成10KV I段母线失压。集控站打出110KV滨河变1#主变低压侧后备保护动作的信号。变电运行人员到现场检查,发现1#主变低压侧后备保护装置显示ICDLCK即低压充电保护出口,但并未发现滨河变10KV I段母线有任何异常,10KV I段母线的所有出线也没有保护动作或开关跳闸的情况,另外,配电工区查线时,发现滨河变10KV I段母线所带的滨四路线路上有放电痕迹。16时00分调度下令,集控站拉开滨河变10KV I段母线所有出线开关,操作完毕后,于16时09分用滨河变1#主变低压侧03#开关向10KV I段母线充电,正常。16时15分由调度下令合上10KV I段母线所有出线开关,恢复对外供电。根据上述故障现象,分析故障过程如下:
1.1.1滨四路发生线路故障。
1.1.2滨四路路线路保护没有出口切除故障。
1.1.3母线充电保护出口跳开1#主变10KV侧03#开关。
1.2继电保护行为分析
1.2.1滨四路故障应由滨四路电流I段保护动作切除线路故障,但由于滨四路为超短线路,电流I段保护难以整定,因此将电流I段保护退出运行,而电流II段保护的时限为0.3秒,电流III段保护的时限为0.6秒。
1.2.2母线充电保护依照有关规程规定,按最小运行方式下被充电母线故障有灵敏度整定。因此其动作值通常较小,超短线路发生故障时,故障电流均超出其动作电流,并且其时限为0.2秒,快于电流II段保护,因此由母线充电保护动作跳闸。但问题是母线充电保护是为了在母线由备用状态转为运行状态,给母线充电加压时,由于某种原因发生短路故障,快速切除故障用的。这个保护只有在给母线充电的短时间内投入,充电完毕后应由手动或自动将其退出工作。在本案例的情况下,母线充电保护是不应该动作出口的,是什么造成其不正确动作出口的呢?
1.3母冲保护分析
1.3.1滨河变是我局于2002年投运的综自站,其二次设备采用的是北京哈德威四方公司的产品,其中主变后备保护为CST220B-1型变压器后备保护装置,装置中在低压侧后备保护内配置了低压开关充电保护,该保护动作逻辑如图1所示,
1.3.2从图1中可以看出,母冲保护只有在手合开关时才投入,其余时间是退出运行的,但在本案例中很显然该保护却是长期投入的,没有能实现母冲保护原理中短时投入的功能。通过对保护回路的检查,发现其手合位置开关量输入回路实际是通过压板2-1LP13实现的,如图2所示。
由于当时该压板处于投入位置,即手合位置开关量始终处于有效状态,就造成该母冲保护一直处于投入状态,当超短线路发生故障时,母冲保护便动作出口,跳开了主变低压侧开关。
2.改进措施
从以上分析可以看出,在本案例中的回路设计没有充分利用保护装置的已有功能。而作为一座无人值班站,再由运行人员到现场去对一个保护压板进行操作显然是不合适的。通过对装置内部接线以及保护回路的认真分析认为,只需将压板2-1LP13由手合继电器SHJ的常开接点来代替,即可实现母线充电保护的短时投入和自动退出功能。然而,由于本装置中所采用的三相操作箱中的手合继电器SHJ没有备用接点,于是对保护回路进行了如图3所示的改造
3.结论
通过图3所示,增加了一只中间继电器ZJ即实现了母线充电保护的自动投退功能,解决了超短线路发生故障时,由于母线充电保护未退出运行而造成保护动作跳闸的问题,同时又保证了当给母线充电时,能快速切除母线故障。
4.建议
通过这次事件,对保护生产厂家也提出了以下两点建议,以便更方便的解决母线充电保护在综自站中的实际应用问题:
4.1在三相操作箱中增加手合继电器SHJ的备用接点并将之引出,以便代替压板2-1LP13构成母线充电保护自动投退的回路。
4.2在母线充电保护软件设计中增设母线充电保护投入软压板,如此便可在远方操作过程中由运行人员远方退出母线充电保护。 参考文献:
1.《CST200B系列数字式变压器保护使用说明书》——北京哈德威四方保护与控制设备有限公司
2.《110KV七一变综自站过程-GCST31A-221/SH型主变保护柜》——北京四方华能公司
3.《电力系统继电保护规定汇编(第二版)》——国家电力调度通信中心
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