摘要:本文对110KV变电所10KV开关柜合和主变差动保护误动这两起故障实例进行了分析,总结了经验教训,提出了改进意见。
关键词:110KV变电所 10KV开关柜合 主变差动保护 故障实例
1 110KV变电所10KV开关柜合
1.1 基本情况
我局110KV变电所原有主变一台,容量为2万千伏安。35KV三回出线,10KV八回出线。其中10KV配电系统采用的开关型号为SN10-10II型少油断路器,配CD10型直流电磁操动机构。10KV线路配置了电流速断保护和过电流保护,10KV 10#开关对城关大部分地区的负荷供电。
1.2 现象
10KV 10#开关,自89年投运后,运行情况较好。随着城关地区的负荷迅速上升,配变的容量不断增大。至九四年初,该开关出现拒合现象,即该开关在合闸时,发出连续的跳合声响,而后开关有时能合上,有时不能合上。运行人员开出“开关跳跃”的缺陷通知单,局领导要求生技部门组织人员进行消缺。
1.3 原因分析
该该台开关出现的现象,对其定性分析如下:根据缺陷通知单的内容“开关跳跃”,对10KV 10#开关的控制和保护回路进行了测试和检查,排除了“开关跳跃”的可能。若开关存在跳跃,首选线路存在永久性相间短路故障,再则控制开关的接点焊死或控制开关在合闸位置卡死,不能复位。这两个条件都满足的情况下“开关跳跃”才会出现。我们通过分析,这两个条件都不具备,帮排除“开关跳跃”的可能性。再次对该开关进行试验和检查,没有发现异常,继电保护人员再次对开关的控制和保护回路进行检查,也没有发现问题。但该开关在恢复运行时,拒合现象仍然存在。
通过仔细分析现场情况,发现该故障可能与保护装置动作有关。因为在开关拒合时,发现过流信号掉牌,但运行人员认为掉牌是因为开关柜(GG-1A)振动较大引起的(以前发现过类似现象)。为此,继保人员重新检查控制和保护回路,终于发现了10#开关的过流保护没有时限。过电流保护时间继电器的延时闭合常开接点没有接入回路,而把瞬动常开接点接入了回路。正、误电路如下图1、2所示。
把时间继电器接点改接后,开关恢复运行,一切正常,拒合现象消失。
开关虽然恢复了运行,但造成开关拒合的原因是什么呢?我们分析认为应该是开关合闸时的冲击电流。在该台开关刚投入运行时,虽然过电流保护回路接线错误,但由于该线路较短、负荷较小,合闸时的冲击电流启动不了过电流保护装置。但当城关地区的负荷不断增加,配变容量不断增大,开关合闸时的冲击电流也随之增大,当该电流增至能启动过流保护装置时,开关在合闸时保护动作,将开关跳开,出现开关拒合。但随着运行方式的改变,使合闸冲击电流减小,开关又能合上闸。当我们把回路改接后,定值虽然不能完全躲过合闸时的冲击电流,但从时限上,保护装置完全可以躲过该冲击电流。
1.4 吸取的教训
10KV 10#开关的拒合现象,几经努力,终于得到解决,同时也从中得到深刻的教训。
1.4.1 运行人员素质需进一步提高,加强对问题的分析判断能力,要做到汇报准确。
1.4.2 安装验收把关要严。
1.4.3 继保人员在对装置作整组试验时方法不当,数次试验都没有发现异常,工作不到位。
2 城关110KV变电所主变差动保护误动
2.1 基本情况
城关110KV变电所是岳西县的枢纽变电所。一期工程上20000KVA主变一台,电压等级为110KV/35KV/10KV,35KV侧为单母线接线方式。10KV侧为单母线分段带旁路接线方式。为满足负荷增长的需要,于99年第四季度上二期工程,增加一台主变,其容易为10000KVA。主变保护采用南京自动化设备总厂生产的CST231型微机保护,35KV侧单独供一条线路运行。
2.2 事故现象及原因分析
二期工程竣工后,于2000年5月29日投入主变试运行。合上主变110KV侧开关,主变空载运行二十四小时无任何异常现象,再投入35KV侧开关带线路运行时,主变差动保护运作。微机打印的事故报告显示,B相差动保护出口,动作值0.81,大于整定值0.8。
根据运行记录,主变差动保护动作时,其保护范围内未出现任何异常,经初步分析为CT极性接错。经检查证实极性接反,改正后再次投入主变110KV侧,35KV侧开关试运行(10KV侧不投)。当35KV侧所带负荷增加到约620KW时,差动保护发出差流越限告警信号。该信号是延时5秒发出,表明回路存在较大不平衡电流,其值已大于0.2A的告警整定值,怎么会出现如此大的不平衡电流?在差动保护范围内进行仔细测量和检查,均未发现任何问题。因此,对不平衡电流进行计算,如图3所示:
当P为额定负荷时,计算差动不平衡电流Ibp=0.01A<<0.2A。现当P=620KW时,关劳动能力不平衡电流Ibp就达到0.2A,判断可能是有关参数出错。为此,重新检查主变保护的定值输入情况,发现35KV侧差动平衡系数Kpm=1.39,该值是把35KV侧CT变比误认为是400/5造成的,而35KV侧CT实际变比为200/5。更正后,投入主变运行正常。
2.3 总结
对于主变各侧的开关,由于其型号与生产厂家的不同,在二次接线完成后一定要进行检测,确保其接线的正确性。对于各设备的参数及保护定值要认真核对,防止由于人为因素使计算机的设备参数与实际参数不一致,给保护和计量带来误差。