中心议题:
- 失灵?;さ幕竟钩杉白饔?/strong>
- 存在的主要问题和改进措施
- 电流判别元件灵敏度低的问题
- 应用断路器失灵?;びψ⒁獾募父鑫侍?/strong>
解决方案:
- 非电量?;ぷ魑下菲魇Я楸;さ钠舳坎缓鲜?/strong>
- 后备保护不能直接启动失灵?;?/strong>
- 发变组失灵保护与线路失灵?;さ牟煌?/strong>
一、引 言
断路器失灵?;な侵腹收系缙璞傅募痰绫;ざ鞣⒊鎏⒚疃下菲骶芏保霉收仙璞傅谋;ざ餍畔⒂刖芏下菲鞯牡缌餍畔⒐钩啥远下菲魇Я榈呐斜?,能够以较短的时限切除同一厂站内其他有关的断路器,使停电范围限制在最小,从而保证整个电网的稳定运行,避免造成发电机、变压器等故障元件的严重烧损和电网的崩溃瓦解事故。断路器拒动是电网故障情况下又叠加断路器操作失灵的双重故障,允许适当降低其?;ひ?,但必须以最终能切除故障为原则。在现代高压和超高压电网中,断路器失灵?;ぷ魑恢纸蟊副;し绞降玫搅似毡椴捎?。
二、失灵?;さ幕竟钩杉白饔?br />
失灵?;び傻缱账?、?;ざ饔氲缌髋斜鸸钩傻钠舳芈?、时间元件及跳闸出口回路组成。启动回路是保证整套?;ふ饭ぷ鞯墓丶唬匦氚踩煽?,应实现双重判别,防止单一条件判断断路器失灵,以及因?;ごサ憧ㄉ环祷鼗蛭笈觥⑽笸ǖ绲仍斐傻奈笃舳F舳芈钒ㄆ舳团斜鹪?2个元件构成“与”逻辑,如图1所示。
图1 失灵?;さ缏吠?/p>
启动元件通常利用断路器自动跳闸出口回路本身,可直接用瞬时返回的出口跳闸继电器触点,也可与出口跳闸继电器并联的、瞬时返回的辅助中间继电器触点,触点动作不复归表示断路器失灵。判别元件以不同的方式鉴别故障确未消除。现有运行设备采用相电流(线路)、零序电流(变压器)的“有流”判别方式。?;ざ骱?,回路中仍有电流,说明故障确未消除。时间元件是断路器失灵?;さ闹屑浠方?,为了防止单一时间元件故障造成失灵?;の蠖奔湓τ肫舳芈饭钩?ldquo;与”逻辑后,再启动出口继电器。失灵保护的电压闭锁一般由母线低电压、负序电压和零序龟压继电器构成。当失灵?;び肽覆畋;す灿贸隹谔⒒芈肥?,它们也共用电压闭锁元件。
三、存在的主要问题和改进措施
(一)线路失灵?;ご嬖诘奈侍?br />
常规的断路器失灵?;ざ际遣捎媚芄豢焖俑垂榈南嗟缌髟魑下菲魑炊峡呐斜鹪门斜鹞藜痰缙鞯拇サ阌氡;ごサ闩浜戏直鸸钩傻ハ嗵⒑腿嗵⑵舳Я榛芈?,加装判别元件就是为了防止保护出口触点卡住不返回,或者误碰、误通电等情况时造成开关失灵?;の笃舳?,进而使失灵保护工作更安全可靠。但在实际整定过程中,由于要考虑系统运行方式以及母联开关跳开后线路末端故障时相电流元件仍应有足够的灵敏度,因此,其定值很难躲过正常运行的负荷电流,这就导致在线路正常运行时,电流判别元件一直处于动作状态,因而,并没有起到防止误动的把关作用。
事实上,失灵保护在没有加装复合电压闭锁前,系统中会有传动保护时因忘记断开启动失灵的连线(开关失灵电流判别元件处于动作状态)等原因而造成失灵?;の蠖鞯那榭觥H绻T诵惺?,失灵?;は嗟缌髋斜鹪欢?,则完全可以避免这些误动。另外,对于电磁型继电器,当负荷电流与定值接近时,将造成继电器舌片和触点的抖一动,长时间运行就会使继电器的转轴脱落,使失灵?;ぞ芏?。
(二)发变组、变压器失灵?;ご嬖诘奈侍饧敖饩龃胧?br />
由于在变压器低压侧发生内部故障(或者发变组高压开关出现缺相运行)时,装设于母差?;ぶ械闹环从?20 kV侧复合电压的失灵?;さ缪贡账荒芸?,因而变压器、发变组启动失灵?;こ艘⒁饨咚贡;?或其他触点会延时返回的?;?出口和电气量出口分开外,还应注意复合电压闭锁元件的解锁问题??梢圆扇∫韵麓胧?。
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1.对220 kV发变组,可用“电流判别+?;こ隹?合闸位置“继电器??サ?rdquo;相串联构成与门的方式解锁。电流判别元件可采用零序电流和相电流并联的方式(或门)构成;?;こ隹谖哐共嗫氐某隹凇4送?,还可在解锁回路中加人压板,以备在某种特殊情况下发变组高压开关检修时,断开该解锁回路。
2.对于变压器失灵?;ぃ捎?ldquo;电流判别+?;こ隹?复合电压闭锁触点”相串联构成与门的方式解锁。电流判别元件可采用零序电流和相电流并联的方式(或门)构成;?;こ隹谖哐共嗫氐某隹?复合电压闭锁触点应为低压侧的复合电压触点,电压触点动作后应延时返回。电压闭锁触点中包括低压侧电压,主要是防止低压侧故障时高压侧复合电压元件没有灵敏度而不能开放失灵?;?而延时返回主要是考虑如果变压器差动保护动作低压开关跳开后,低压母线的电压可能会立即恢复正常(例如变压器低压侧有小电源或变压器低压侧并列运行),从而没有起到开放闭锁的作用。延时的时间应保证即使是发生低压侧区内故障,差动?;せ虻脱共嗪蟊副;つ苡凶愎坏氖毕蚱舳Я楸;ぬ收媳溲蛊魉谀赶呱系乃性?,即延时时间应大于低压侧?;こ隹诤筇脱箍赜胩嗫氐恼ㄊ奔渲?一般为0.3 s~0. 5 s),加上失灵保护启动后跳开故障变压器母线上所有元件时间(一般为0.5s),考虑留有一定的裕度,一般取3s即可。采用上述方式保证了误传动时有电压把关,而区外故障电压开放时有“电流判别”和“保护出口”把关。该方法的优点是在高压开关三相失灵时也能解锁。此外,变压器低压开关检修时,低压母线可能失去电压,此时解锁回路中的电压闭锁将开放,因此,还可在解锁回路中串人压板,以备断开该解锁回路。
3.电流判别元件灵敏度低的问题
断路器失灵?;さ牡缌髋斜鹪β阍谙低痴T诵屑肮收舷呗房囟峡蟛欢鳎痹谙呗纺┒朔⑸髦止收鲜庇凶愎坏牧槊舳?,这样才能使电流判别元件起到出口把关的作用??梢圆扇∫韵?种方法:
1)用电流突变量启动元件对3个相电流元件从逻辑上进行闭锁;
2)用电流突变量启动元件控制失灵启动电流继电器动作的正电源。
这样,系统正常运行时,由于电流突变量启动元件不动作,开关失灵电流判别元件不会动作;系统发生故障时,电流突变量启动元件动作后展宽一个时间(大于后备?;さ氖奔?,例如7s)开放电流判别回路。电流突变量启动元件(由正序和负序电流组成)应能保证本线路末端发生故障时有足够的灵敏度,能可靠启动。按上述方法构成的失灵?;さ缌髋斜鸹芈?,在正常运行时由电流突变量元件保证其不会动作,在开关断开后由相电流元件保证其不会动作,从而提高了系统正常运行时失灵?;さ陌踩?。
当断路器失灵时,用于判别该断路器失灵的电流判别元件必须可靠动作才能保证失灵?;ざ鞒隹?。对于发电机、变压器,当发生内部匝间短路故障时,尽管差动?;た梢远鞒隹冢哐共喽下菲鞔Φ牡缌鞑饬吭惺艿降墓收系缌鞑惶?,达不到断路器失灵的“有流”电流判别元件动作值。这样,就无法保证高压侧断路器失灵时失灵保护正确动作。由于发电机、变压器内部匝间短路故障时,高压侧断路器处的电流测量元件感受到的故障电流大小很不确定,与短路匝数的关系很大。因此,不太可能使“有流”判别方式的电流判别元件能灵敏地反应这种故障并区别有故障与无故障。
因此,笔者认为,此电流判别元件的定值应整定得很小,只要断路器有电流流过就动作,在断路器跳开后可靠返回。随着微机保护应用范围的不断拓展,断路器失灵电流判别元件的定值精度会很高,而且、此电流判别元件用软件实现,可以很好地避免类似于电流继电器接点粘连造成的电流元件接点的不正确动作状态。失灵电流判别元件的定值应与线路微机?;ぶ邢肮叱坪舻?ldquo;无流鉴别元件”具有相同的整定值,甚至可以不需要1用户整定。
四、应用断路器失灵保护应注意的几个问题
1.非电量?;ぷ魑下菲魇Я楸;さ钠舳坎缓鲜?。主变重瓦斯、压力释放、发电机断水?;こ隹诓挥ζ舳Я楸;ぁR蛭堑缌勘;そ拥愣骱头祷厥奔渚下舳Я楸;た煽啃圆?非电量?;ざ魇保惺钡缌鞑换峥焖僭黾雍芏?,达不到失灵启动电流值,此时失灵?;げ换崞舳7⒌缁纤;こ隹谏杓莆舳Я楸;さ慕ㄒ槿∠?。
2.后备?;げ荒苤苯悠舳Я楸;?。将发电机反时限对称过负荷?;?、反时限不对称过负荷?;?、过激磁?;ど杓瞥沙隹谄舳Я椋馐遣缓鲜实?,是原理上的错误。“程序跳闸”的概念是,?;ざ鞒隹谑毕裙仄只髌?,待发电机发生逆功率并达,到逆功率定值且主汽门关闭接点闭合,通过程序逆功率?;ね瓿山饬忻鸫拧F只髌殴乇蘸头⒌缁⑸婀β适且桓龈丛拥奈锢砉?,一般超过1s。而失灵?;ざ魇奔湟话阏?. 3 s跳母联,0.5s跳主断路器。因此,用?;て舳绦蛱⒌耐比テ舳Я榈淖龇?,一旦发生发变组故障必然引起失灵?;の蠖ⅲ┐笫鹿释莆?。
3.辅助?;げ挥ζ舳Я楸;ぁH缰鞅淅淙雌魅1;ぷ魑鞅溲蛊鞯母ㄖ;?,该?;ひ坏┒鹘饬忻鸫?,在短时间内保护接点不会返回,必须人为恢复冷却器工作或备用电源后,保护接点才能返回,易引起?;の蠖R虼?,此类?;げ灰舳Я?。有些电厂设计为启动失灵保护,建议改正。
4.别发变组失灵?;び胂呗肥Я楸;さ牟煌?。首先,由于大型发变组?;て舳Я楸;さ闹掷喾倍?,各种?;さ脑聿幌嗤?,因此,各种?;ざ骱头祷厥奔渚幌嗤?,有快有慢。其次,发变组一般采用三相联动开关,比线路分相操作开关动作时间长,如LW6-220型SF6三相联动开关分闸时间不大于38 ms,LW6-220型SF6分相操作开关分闸时间不大于28 ms,因此,实际应用时应对元件启动失灵?;び胂呗菲舳Я楸;ぜ右郧穑蕴岣弑;さ目煽啃?。
五、结 语
大机组断路器失灵?;ね度寺式系偷脑蚴嵌喾矫娴模渲卸下菲魇Я楸;ど杓撇还娣兑鹗Я楸;ざ骺煽啃缘褪窃斐墒Я楸;げ荒苷M度说闹饕?。对失灵保护的要求是:
1.某断路器的?;と芬哑舳环祷?
2.判断该断路器确实未被断开;
3.增加故障判别元件,同时,为了提高可靠性,判别元件的接点应接于出口跳闸回路中,并采取“一对一”的接线方式,即每一跳闸回路串有一对判别元件触点,避免一对判别元件触点控制几个跳闸回路;
4.失灵?;ざ骱笥Ρ账睾险ⅲ苊庠僦睾嫌诠收?。