继电保护常见事故的种类上.docx
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继电保护常见事故的种类上
继电保护常见事故的种类(上)
随着电力系统的不断发展,大容量机组、高电压陆续投入运行,电力设备继电保护体系越来越庞大了,继电保护的原理结构也越来越复杂。
电力生产过程中,由于受不可抗拒的外力破坏、设备存在缺陷、继电保护误动、运行人员误操作、误处理等原因,常常会发生设备事故或故障。
而处理电气设备事故或故障是一件很复杂的工作,它要求检修人员具有良好的技术素质和一定的检修技能,并熟悉电气事故处理规程,系统运行方式和设备性能、结构、工作原理、运行参数等技术法规和专业知识。
为了能够正确判断和及时处理电力生产过程中发生的各种电气设备事故或故障,掌握处理电气设备事故或故障的一般方法。
本文主要介绍一下继电保护事故的类型、事故处理的基本思路和方法,通过相关规程的应用和经验交流以达到提高继电保护从业人员本专业事故处理能力的目的。
二.继电保护事故的种类发生继电保护事故的原因是多方面的,当继电保护设备或二次设备出现问题以后,有时很难判断故障的根源,只有找出事故的根源,才能有针对性的加以消除。
所以,找到故障点是问题的第一步。
继电保护的分类对现场的事故分析处理是非常必要的。
但是分类的标准不易掌握,因为对于运行设备和新安装设备在管理方面的事故划分显然不同,人们理解和运用标准的水平也有差别。
通过多年的运行、检修经验和事故案例的总结,将现场的事故归纳为以下几种。
(一)定值的问题
(二)装置元器件的损坏(三)保护装置程序有问题(四)自然因素引起的故障(五)接线错误(六)抗干扰性能差(七)振动引起的故障(八)误碰与误操作引起事故(九)工作电源的问题(十)TV、TA及其二次回路的问题(十一)其他二次回路的问题(十二)保护性能的问题(十三)设计的问题
(一)定值的问题1.整定计算的错误继电保护设备更新较快,由于设备厂家提供的技术资料不全,在设备特性尚未被人们掌握透彻的情况下,继电保护的定值不容易计算准确。
由于电力系统的参数或元器件的参数的标称值与实际值有差别,有时两者的差别比较大,则以标称值算出的定值较不准确。
[事故案例]A站某线路配置属反时限过流保护,保护动作未出口,引起B站1号主变(ABB公司RET316过流保护)越级动作(因整定计算错误引起)。
随后经过4秒,A站自切动作,启该线路故障发展为三相故障,B站2号主变(ABB公司RET316过流保护)也发生越级动作(也因整定计算错误引起),造成35KVA站失电及重要用户停电。
这就是一起典型的对外商提供资料理解不深造成定值计算错误的事故案例。
2.人为整定的错误人为的误整定同整定计算方面的错误基本类同,有看错数值、看错位置、一次和二次定值没有转换、互感器变比看错、临时定值校验后不恢复等等现象发生过。
总结其原因主要是工作不仔细,检查手段不全面,整定后核对不仔细,遗漏整定项等,才会造成事故的发生。
因此,在现场的继电保护的整定必须认真细致,尤其是把好与运行人员核对准确无误的关口。
(1)参数设置错误[事故案例]05年4月20日16:
36,苏北地区因龙卷风恶劣气候,造成当地部分高压输电线路故障,500kV某站某线5031开关有故障电流穿越,开关短线保护动作三相跳闸。
检查发现:
50316闸刀辅助接点通断良好,回路正常,但RXIDK4短线保护中的参数设置有误,其控制外部闭锁功能是否有效的BinInput1未设置成有效状态。
这就是一起调式人员没有严格执行保护定值单而引起的事故。
(2)定值整定错误[事故案例]2006年4月21日19:
13,湖北500kV某变电所#1主变在220kV玉徐线发生A相永久性故障期间,由于#1主变保护的220kV侧过流一段定值误整定为0.21A/5.0s(按定值通知单要求应整定为1.03A/5.0s),导致220kV侧过流一段保护误动,跳主变中压侧开关。
(3)互感器变比错误[事故案例]2006年4月22日12:
47,四川220kV某变电站#1主变零序差动保护(PST1202型)在区外110kV系统发生接地故障时误动,主变三侧开关跳闸,同时,通过220kV天东线PSL-603光纤差动保护远跳对侧东坡变电站天东线开关。
误动作的原因是天井坎变电站#1主变零序差动保护由于装置内部高压侧和中压侧零序CT变比均整定为9999/5,而实际主变零序电流差动保护所采用的高压侧和中压侧CT变比为1500/5,保护装置计算所用高压侧和中压侧CT变比是实际变比的6.67倍,导致区外故障时保护装置感受到的零序差流超过其整定值,造成主变零序差动保护误动作。
(4)临时定值校验后不恢复[事故案例]2004年3月29日,某变电所2003年2号主变保护综合自动化改造时已更换为国电南自生产的PST1200系列主变保护,一年后进行保护定期校验,开工会后,继保校验小组人员即对保护装置进行校验,上午进行装置及继电器检查测量未发现异常情况。
下午进行装置采样精度及整定值复核时,主变差动速断保护定值为22A,现场继电保护校验仪为进口三相保嘉玛FREJA300,额定电流只能升至15A,无法进行定值校验,因此校验人员将保护装置定值改至6A进行了试验。
应运行人员要求又反复进行了保护装置的复压闭锁功能投退试验和远动信号传输试验,校验工作结束前,由于校验人员疏忽大意,忘记将主变差动速断保护定值改回22A,即向运行人员进行交底验收。
主变由702开关送电时,励磁冲击电流为7.47A,主变差动速断保护动作,702开关跳闸,校验人员即对保护装置进行检查,发现速断定值错误,即更改速断定值,经调度同意,由702开关第二次向主变送电,主变受电正常。
(二)装置元器件的损坏在现在微机保护中的元器件损坏会使CPU自动关机或频繁重启,迫使保护退出,有时甚至会使得保护动作出口,引发事故。
下面就是装置元器件的损坏引发事故的实例。
1.保护装置A/D板故障[事故案例]05年2月11日16时20分,220kV某变电站220kV线路2940开关602保护动作,经检查原因系南自厂生产的“PSL-602”保护A/D板故障,引起采样错误,保护误动作。
[事故案例]05年12月20日3时57分,500kV某变电站#1主变第一套A柜差动保护装置出口动作,主变三侧开关跳闸。
主变跳闸未造成设备损坏和电网停电。
跳闸原因为:
WBZ-500型保护A柜差动保护内A/D模数转换插件损坏,零漂变大,造成无差电流情况下,装置仍感受有较大差流,最终使得差动保护动作出口。
2.保护装置管理插件故障[事故案例]08年5月9日19:
29,220kV某变电站#2主变第一套保护工频变化量差动保护动作跳开主变三侧开关,110kV、35kV副母所带变电站(110kV中山变、35kV屯村变)备投动作正常。
经检查分析,#2主变跳闸系#2主变第一套保护的差动保护插件与管理插件故障引起。
3.保护装置内部硬件损坏[事故案例]07年1月18日9点27分,500kV某变电站滨吴(滨海――吴庄)线滨海侧REL-561纵联电流差动保护动作,线路跳闸。
跳闸原因为:
滨海侧REL-561装置内部硬件损坏,造成采样异常,产生差流,保护误动作。
4.保护装置CPU插件中的RAM芯片故障[事故案例]2006年8月7日3:
03,江西220kV某变电所#1主变三侧开关无故障跳闸。
#1主变保护型号为WBH-801主变保护,双重化配置。
不正确动作原因为主变保护A套WBH-801保护跳闸CPU中的RAM芯片故障,引起跳闸CPU上的启动继电器和出口继电器同时动作,导致保护装置出口跳闸。
5.保护装置CPU插件异常[事故案例]2006年5月10日2:
21,四川220kV某线路发生A相接地故障,线路两侧保护正确动作切除故障。
同时,江南站220kV母差保护(WMZ-41)误动,切除I母上所有元件。
检查发现事故前CPU插件工作情况异常,母线保护动作后保护装置打印不出差动故障报告,事故过后母线保护发出自检错误信号。
分析母线保护装置此次动作之前已处于不稳定工作状态,当一次系统中出现故障时,复合电压闭锁元件动作,母线保护误动出口。
6.保护装置功能存在缺陷[事故案例]06年6月12日22时21分,500kV某变电站500kV#1、#2母线失灵(兼母差)保护(北京四方产品)误动,出口跳闸,#1、#2母线停电,500kV侯北线、北清I、II线开关跳闸。
跳闸原因:
CSC-150保护功能上存在缺陷,当直流接地时CSC-150保护失灵开入光耦动作,导致失灵保护误动出口。
7.保护装置操作继电器箱或门芯片损坏[事故案例]07年9月18日15:
38,河北500千伏某变电站保高Ⅱ线282开关跳闸,造成220千伏高碑店站全停。
跳闸原因:
由于LFP-901A保护操作继电器箱的“非全相逻辑插件”(#3插件)中的或门H1芯片损坏引起。
(三)保护装置程序有问题在现在微机保护中的CPU程序损坏或出错也会使CPU频繁重启,迫使保护退出,有时甚至会使得保护动作出口,引发事故。
1.保护装置死机[事故案例]07年7月10日下午13时开始,某地区遭遇雷暴雨袭击。
13时56分35千伏勤丰站10千伏勤29红卫开关动作,2号主变10千伏二段开关跳闸,10千伏一/二段分段自切不成功。
经查情况如下:
10千伏勤29红卫线AB相受雷击导致相间故障,前加速保护动作。
开关重合后,由于导线搭头线熔断后接地,转至永久性单相接地。
正常情况下,勤29红卫零流保护应当启动,但是由于此时勤29红卫保护装置发生死机,因此勤29红卫失去了零流保护。
从主变中性点零流保护装置P123的故障录波中可以看到,故障电流达到了526安倍,超过了2号主变10千伏中性点零流I段的定值,保护正常启动。
故障持续4秒后,2号主变10千伏二段开关跳闸。
主变10千伏开关跳闸后会瞬时启动自切合闸回路,因此10千伏一/二段分段开关自动合闸。
由于此时接地故障仍然存在,因此后加速零压零流保护动作,导致10千伏一/二段分段开关跳闸。
2.保护装置通讯模块的CPU程序错误[事故案例]08年12月11日某变电站1#主变差动主保护频繁重启,该保护与监控的通讯时通时断,运行人员收到命令后只能将该保护退出运行,检修人员与厂方人员到现场检查后,确认为通讯模块的CPU程序有误,经更换高版本的CPU后保护正常运行。
3.保护装置CPU程序版本太低[事故案例]09年1月19日某220kV站2Y97线路602保护中综联差动保护频繁启动,检修人员与厂方联系后,确定为差动模块的CPU程序版本太低,经更换高版本的CPU后保护正常运行。
4.保护装置CPU保护软件故障[事故案例]05年2月26日,220kV某站1#主变中心点零序过流动作,跳主变两侧开关(35kV主变开关热备用),主变失电,所带110kV变电所自投成功,当时1#、2#分列运行,2#变带35kV全部。
故障发生后检查发现,问题系WBZ-03型主变保护软件故障,致使故障检测逻辑判断失误,导致1#主变失电,经厂家更换保护程序,主变恢复供电。
5.保护装置整定模式与内部逻辑判断出错[事故案例]07年6月27日晚,青海部分地区雷雨大风天气。
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51,330kV系统曹景Ⅰ线发生C相瞬时性接地故障,同期曹家堡变#1、2主变CST-141B微机差动保护动作。
跳闸原因:
根据四方公司提供的CST-141B及CST-143B装置技术说明书要求,主变保护整定由三卷四侧模式调整为三卷三侧模式。
改造后的CST-141B主变差动保护装置不能适应三卷三侧模式,出现了整定模式与内部逻辑判断不一致问题,致使CST-141B主变差动保护装置误动作。
(四)自然因素引起的故障恶劣天气中,雷击、大风、冰冻等也可能造成保护动作,开关跳闸。
严重时可能引起线路断线、电塔倒塌等事故。
1.雷击导致高频收发信机故障[事故案例]06年6月22日,嘉兴地区强雷暴天气,下午16时29分,500kV某站220KV线路4Q19开关三相跳闸,对侧220kV线路4Q19开关运行正常。
经调查分析,由于该站4Q19线第二套高频保护收发信机连续遭受雷击,导致部分元器件烧损,发生区外故障时无法正常发送高频闭锁信号,造成该站侧保护动作,开关跳闸。
2.大风引起保护动
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