一起备自投与重合闸失配导致重合闸误动事件的分析

发表时间:2020/10/12   来源:《基层建设》2020年第16期   作者:王化勇 邓欣 王榭崟 肖婷
[导读] 摘要:备自投是当工作电源因故障被断开以后,能迅速自动地将备用电源或备用设备投入工作,使用户不至于停电的一种装置。
        云南电网有限责任公司红河供电局  云南蒙自  661100
        摘要:备自投是当工作电源因故障被断开以后,能迅速自动地将备用电源或备用设备投入工作,使用户不至于停电的一种装置。如今,备自投装置已广泛应用于110kV及35kV和10kV变电站,备自投的可靠性直接影响系统及站用电的供电可靠性,因此掌握其工作原理、特性及要求是非常有必要的。备自投作为一个自动投入装置,其启动及闭锁都需要满足一定的要求和条件,只有真正掌握它的特性,在今后的运用过程中才会更加得心应手。
        自动重合闸大大提高了供电的可靠性,减少线路停电的次数,特别是对单侧电源的单回线路尤为显著;重合闸对断路器本身由于机构不良或继电保护误动作而引起的误跳闸,也能起到纠正作用。电力系统采用自动重合闸装置,减少了停电损失,而且还能提高电力系统的暂态稳定水平,增强了线路的送电容量。
        备自投和重合闸在电力系统中如此关键,所以两者的配合动作显得尤为重要,备自投的误动或重合闸的误动都将给电力系统带来严重的后果。
        关键词:备自投,重合闸,启动,闭锁,误动
        1.事件背景
        1号变电站母线检修工作结束,甲线送电正常后,调整3号变电站供电方式。
        (1)现运行方式:
        ①2号变电站35kV乙线361断路器运行供3号变电站负荷,35kV甲线332断路器热备用。
        ②1号变电站35kV甲线377断路器运行供空线。
        (2)调整运行方式为:
        ①3号变电站自行调整站用电供电方式后,2号变电站断开35kV乙线361断路器。
        ②35kV备自投装置正确动作跳开35kV乙线331断路器,合上35kV甲线332断路器对3号变电站站内设备送电。
        ③2号变电站合上35kV乙线361断路器对线路送电正常。
       
        图1-1  运行方式联络图
        2.进线备投动作原理
        2号变电站35kV乙线361断路器运行供3号变电站负荷,3号变电站35kV乙线331断路器在运行状态,作为供电电源,1号变电站35kV甲线377断路器运行供空线,3号变电站35kV甲线332断路器在热备用状态,作为备用电源。
        (1)充电条件:
        ①备自投压板投入;
        ②备自投闭锁信号断开;
        ③工作进线、母线有压;
        (2)启动条件:
        ①工作进线无压、无流;
        ②备用进线有压;
        (3)动作情况:
        ①延时跳开工作进线断路器;
        ②确认工作进线断路器已在断开位置;
        ③再经延时合上备用进线断路器;
        3.重合闸启动与闭锁
        重合闸启动方式:保护启动和不对应启动两种。
        保护启动方式在保护动作跳开开关后启动重合闸,开关偷跳不启动;不对应启动是开关由合变跳进行重合(逻辑不对应启动优先)。所谓不对应关系就是,控制开关的位置与断路器的位置不对应(是启动重合闸的重要条件),当不对应时使重合闸回路接通。
        重合闸闭锁条件:
        ①操作跳闸闭锁重合闸
        ②手合断路器闭锁重合闸:因为这时若合于故障,就认为是永久故障,不再进行重合。
        ③过负荷、低周、低压减载、断路器失灵、母差动作等保护跳闸时,闭锁重合闸。
        ④重合闸装置停用时闭锁重合闸。
        ⑤重合闸充电未完成时闭锁重合闸。
        ⑥重合闸装置自检故障时闭锁重合闸。
       
        3-1  ISA-367G操作回路
        4.事件经过
        在运行方式调整过程中,2号变电站断开35kV乙线361断路器后,满足35kV进线备投启动条件,35kV备自投装置动作跳开工作进线35kV乙线331断路器,合上备用进线35kV甲线332断路器后,35kV乙线331断路器再次合闸,35kV乙线331断路器保护测控装置有重合闸动作保护信息。
        5.分析与解决
        如图3-1,综上我们知道,保护跳闸回路通过一个反向二极管接入合后复位回路,当保护启动跳闸后,由于二极管的单向导通特性,合后复位回路无法接通,从而导致控制开关的位置与断路器位置不对应,当不对应时使重合闸回路接通,启动重合闸。而手跳和遥跳回路中同时接入了合后复位回路,使不对应状态复位,重合闸不启动。备自投跳闸回路接在1D2-12接点上,通过保护跳闸回路跳开对应断路器,不对应启动重合闸。所以在上述方式调整过程中,2号变电站断开35kV乙线361断路器后,满足进线备投动作条件,进线备投也已经正确动作,跳开3号变电站35kV乙线331断路器后,延时0.3s后合上3号变电站35kV甲线332断路器,此时,正常情况下方式调整已结束。与此同时备自投在跳开331断路器后,重合闸启动,因重合闸时限为2s,在332断路器合上后,延时1.7s合上3号变电站35kV乙线331断路器,而此时重合闸是不应该动作的。
        重合闸动作的原因是备自投动作未闭锁重合闸,导致备自投跳开3号变电站35kV乙线331断路器后,重合闸启动,而此时重合闸出口压板在投入状态,所以重新合上331断路器。
        为了解决以上问题,防止重合闸与备自投失配再次误动,可以采取两种解决方案:一是方式调整前,退出断路器的重合闸出口压板;二是在35kV备自投屏加入两块新压板,分别为35kV备自投动作跳331断路器闭锁331断路器重合闸、35kV备自投动作跳332断路器闭锁332断路器重合闸,这样可以从根本上解决重合闸误动的问题,在35kV备自投动作后闭锁断路器的重合闸,防止方式调整时备自投动作跳开断路器后,断路器跳开后再次合上,导致两个电网非同期并列,对电力系统造成严重事故。
        6.参考文献:
        [1]郑曲直,程颖.备用电源自投装置设计、应用的若干问题[J].继电器,2003,31(8):18-21
        [2]赵海燕.关于自动重合闸问题的探讨[J].商业文化(学术版),2009(08)
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