220kV双母线电压切换回路异常分析及解决对策

发表时间:2020/9/11   来源:《中国电业》2020年11期   作者:丁虎 王朋远
[导读] 220kv,其主要代表的是22万伏的电压等级,属于国家电力电网当中高压类线路,是电力电网整个系统当中重要的组成部分。
        丁虎 王朋远
        国网新疆电力有限公司检修公司  新疆 乌鲁木齐 830000
        摘要:220kv,其主要代表的是22万伏的电压等级,属于国家电力电网当中高压类线路,是电力电网整个系统当中重要的组成部分。回路,是220kv电压线路中的主要构成,通常指的是电流经过一些器件或者相关介质之后,逐渐流回至电源通路当中,也被称之为闭合电路。在220kv电力系统实际运行期间,为能够确保220kv电力系统可靠运行,通常需进行电压回路切换操作。而在开展这该切换操作期间,通常会各种因素所影响而出现故障问题,不仅导致电压回路切换操作有失科学性与合理性,还会直接影响到220kv整个电力系统的运行安全与稳定。鉴于此,本文将其进行研究,以供参考。
        关键词:辅助触点;不对应;双位置继电器;原因分析;整改建议
引言
1事故案例XX电厂220kV一次接线为双母线接线方式,检修人员完成220kVXXⅠ回线2612隔离开关机械卡涩处理的缺陷后,在220kVXXⅠ回线复电操作过程中,将220kVXXI回线2611隔离开关合上后,NCS及RTU数据均显示220kVⅡ母带电的异常情况。故障发生前,220kVXXⅠ回线及220kVⅡ母线检修状态。220kVXXⅡ回线运行,220kVⅠ母线运行,其电气主接线如图1所示。

图1  220kV电气主接线图
2?事故分析
220kV母线PT负荷分布。异常发生后,现场确认一次设备无异常,并核实220kVⅡ母PT实际处于停电状态,万用表测量Ⅱ组母线PT二次侧无电压,但中央控制室NCS及RTU画面均显示220kVII母有正常电压,同时220kV线路保护柜、220kV母线保护柜也均显示220kVII母处于运行状态且有正常电压,初步判断为NSD200-YB1PT并列装置故障。检查220kV公用测控屏NSD200-YB1PT并列装置面板指示灯显示正常,解开从PT并列装置引出的外部接线后测量装置内侧端子排无电压,排除PT并列装置故障[1]。由于各屏柜上的220kVⅡ母电压均从屏顶小母线引入,鉴于本次220kVXXⅠ回线停电检修期间多次进行220kVXXI回线2612隔离开关分合闸操作,又在操作220kVXXⅠ回线Ⅰ母侧隔离开关2611后NCS、RTU、220kV母线保护柜上均显示220kVⅡ母有电压,因此初步判断PT二次电压切换回路存在异常,导致从220kVXXⅠ回线保护柜倒送电压至屏顶小母线。
3电压切换装置的反事故措施
3.1220kV双母线接线间隔电压切换装置情况
该电站220kV区为双母单分段接线,共9回输电出线?3回主变进线?经查,这些间隔使用的操作箱型号有南瑞CZX-12R2?国电南自FCX-12HP?北京四方JFZ-12F?南瑞ZX-12GN-Q-110V,电压切换插件通往后台监控主机的信号回路既有“单位置切换继电器同时动作”接点,也有“双位置切换继电器同时动作”接点?这12个间隔的后台监控主机“切换继电器同时动作”有部分使用的是“单位置切换继电器同时动作”接点,虽然不符合“切换继电器同时动作信号应采用双位置继电器接点”的要求,但是可根据《中国南方电网公司反事故措施》(2017年版)中6.1.7条的规定结合停电定检进行整改?其中,220kV贺道I线及II线已于2017年4月结合保护定检整改完成,而220kV贺楚I线?220kV贺新III线?220kV贺道III线及#3主变满足要求不需整改,剩余220kV贺新I线?220kV贺新II线?220kV贺汇I线?220kV贺汇II线?#1主变?#2主变需结合停电进行整改?
由于该站220kV区部分间隔设备电压切换装置后台的切换继电器同时动作信号已按要求采用双位置继电器接点,剩余未改造完间隔短期内仍存在装置电源消失或刀闸辅助接点故障带来的后台监控主机“切换继电器同时动作”信号错误及保护误动、拒动风险,因此需采取短期措施。短期措施包括:在日常巡视时,检查电压切换装置指示灯显示的所挂母线是否与一次设备一致,有异常时应及时检查处理;在倒闸操作时,时刻关注后台监控SOE告警信息及该间隔的光字信息,确保与一次设备状态一致,有异常时应暂停操作,及时检查处理。
3整改建议
CZX-12R型操作继电器箱采用自保持的电压切换继电器是为确保在刀闸辅助触点回路出现失电时电压切换回路提供失电前的正常母线电压,同时若操作箱直流电源消失,则自保持继电器接点状态不变,保护装置也不会失压[4]。但该操作箱存在弊端,即一次刀闸机构卡涩或辅助触点表面氧化接触不良、刀闸辅助开关质量差、设备长期室外运行环境恶劣、运行时间长或操作次数多造成辅助触点不灵活等情况,倒闸操作时虽一次设备已经断开了原来所在的母线,但由于二次电压切换回路的双位置切换继电器未复归仍将该母线二次电压切换至保护装置,并与另一段母线的二次电压处于异常并列运行,严重时会造成空开跳闸、保护误动等风险,现结合现场实际拟对电压切换回路进行优化。

图2加装LED指示灯及SA复归按钮后的电压切换回路图
双母线运行在进行倒闸操作时由于隔离开关辅助接点不到位不易发现,虽然“切换继电器同时动作”信号已经通过硬接线送至监控后台,但不便于运行人员及时发现。为及时发现并消除,建议在电压切换回路中加装LED指示灯[5]及“复归按钮”,如图2所示。通过指示灯可知:
1XD灯亮,2XD灯灭,表示1M刀闸合位。
1XD灯灭,2XD灯亮,表示1M刀闸分位。
3XD灯亮,4XD灯灭,表示2M刀闸合位。
3XD灯灭,4XD灯亮,表示2M刀闸分位。
1XD、3XD灯同时亮,2XD、4XD灯同时灭,
表示1M、2M并列运行。
运行人员倒闸操作时通过指示灯,可判断二次电压切换回路是否正常。当操作中如果由于刀闸辅助触点问题导致双位置切换继电器同时动作,紧急情况下可通过“复归按钮”复归相应的切换继电器。
结束语
电压切换装置是一、二次设备信号转换的纽带,在220kV双母单分段接线中做好其检查维护工作至关重要。本文通过对电压切换装置信号回路进行改进,提高了间隔倒母线时现场检查人员的工作效率,并且有助于运维人员能及时发现设备存在的缺陷,采取控制处理措施,防患于未然。
参考文献
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[2]李路遥,包建新,陈腾.35kV主变保护电压切换开关逻辑问题分析[J].黑龙江电力,2018,40(01):68-70+93.
[3]韩国华,韩琪.220kV双母线二次电压回路切换及倒母线操作预控问题的方法及措施[J].山东工业技术,2017(11):200.
[4]林凡.220kV母线二次电压切换回路故障原因分析及对策[J].电气技术,2014(03):123-124.
[5]魏晓朋,丁艺峰.220kV电压互感器切换故障的原因分析与处理[C].中国通信学会.第十八届全国青年通信学术年会论文集(下册).中国通信学会:中国通信学会,2013:119-121.
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