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针对断路器失灵?;の侍獾姆治?/h2>

发布时间:2012-04-01

中心议题:

解决方案:

  • 非电量?;ぷ魑下菲魇Я楸;さ钠舳坎缓鲜?/strong>
  • 后备?;げ荒苤苯悠舳Я楸;?/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?,利用故障设备的?;ざ餍畔⒂刖芏下菲鞯牡缌餍畔⒐钩啥远下菲魇Я榈呐斜穑芄灰越隙痰氖毕耷谐怀д灸谄渌泄氐亩下菲?,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,允许适当降低其保护要求,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谩?br />
二、失灵保护的基本构成及作用

失灵?;び傻缱账?、保护动作与电流判别构成的启动回路、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,以及因保护触点卡涩不返回或误碰、误通电等造成的误启动。启动回路包括启动元件和判别元件;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保护误动,时间元件应与启动回路构成“与”逻辑后,再启动出口继电器。失灵?;さ牡缪贡账话阌赡赶叩偷缪?、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?,该判别无件继电器的触点与?;ごサ闩浜戏直鸸钩傻ハ嗵⒑腿嗵⑵舳Я榛芈罚幼芭斜鹪褪俏朔乐贡;こ隹诖サ憧ㄗ〔环祷兀蛘呶笈?、误通电等情况时造成开关失灵?;の笃舳故Я楸;すぷ鞲踩煽?。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?;ぴ诿挥屑幼案春系缪贡账埃低持谢嵊写;な币蛲嵌峡舳Я榈牧?开关失灵电流判别元件处于动作状态)等原因而造成失灵保护误动作的情况。如果正常运行时,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、发变组启动失灵保护除了要注意将瓦斯?;?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。可以采取以下措施。
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1.对220 kV发变组,可用“电流判别+?;こ隹?合闸位置“继电器常开触点”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?。此外,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.对于变压器失灵保护,可用“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?;ざ鞯脱箍靥?,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?;て舳筇收媳溲蛊髂赶呱纤性奔?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“?;こ隹?rdquo;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?,同时在线路末端发生各种故障时有足够的灵敏度,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(大于后备保护的时间,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?;さ缌髋斜鸹芈罚谡T诵惺庇傻缌魍槐淞吭Vて洳换岫鳎诳囟峡笥上嗟缌髟Vて洳换岫?,从而提高了系统正常运行时失灵保护的安全性。

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?,但高压侧断路器处的电流测量元件感受到的故障电流不太大,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?;ふ范?。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?;びτ梅段У牟欢贤卣?,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保护中习惯称呼的“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?;びψ⒁獾募父鑫侍?/strong>

1.非电量?;ぷ魑下菲魇Я楸;さ钠舳坎缓鲜省V鞅渲赝咚?、压力释放、发电机断水?;こ隹诓挥ζ舳Я楸;?。因为非电量?;そ拥愣骱头祷厥奔渚下?,启动失灵?;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,此时失灵保护不会启动。发电机断水保护出口设计为启动失灵?;さ慕ㄒ槿∠?br />
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?;ぁ⒐ご疟;ど杓瞥沙隹谄舳Я?,这是不合适的,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?。汽轮机主汽门关闭和发电机发生逆功率是一个复杂的物理过程,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ǎ坏┓⑸⒈渥楣收媳厝灰鹗Я楸;の蠖?,扩大事故推围。

3.辅助?;げ挥ζ舳Я楸;?。如主变冷却器全停?;ぷ魑鞅溲蛊鞯母ㄖ;?,该保护一旦动作解列灭磁,在短时间内?;そ拥悴换岱祷?,必须人为恢复冷却器工作或备用电源后,?;そ拥悴拍芊祷兀滓鸨;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.别发变组失灵保护与线路失灵?;さ牟煌J紫?,由于大型发变组保护启动失灵?;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?,以提高保护的可靠性。

五、结 语

大机组断路器失灵保护投人率较低的原因是多方面的,其中断路器失灵?;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颉6允Я楸;さ囊笫牵?br />
1.某断路器的保护确已启动而不返回;

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?,避免再重合于故障。

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