非電量保護誤動作典型案例

1、1,非電量保護誤動典型案例分析,閻守民,2,案例1：安徽500kV昭關變電所,事故詳細過程2007年6月19日12：58，在500k新線路啟動操作過程中，拉開500kV5021開關時，1所用變“輕瓦斯”、“壓力釋放”、“繞組高溫”告警，0所變“輕瓦斯”、“壓力釋放”、“繞組低溫”發(fā)信，“重瓦斯保護動作”光字牌亮。0所用變高壓側386開關跳閘，故障后，檢查0所變外觀無明顯故障，檢查其它保護未動作，瓦斯繼電器中無氣體，色譜分析無異常，判斷為非所變本體故障，1重瓦斯保護誤動作。按規(guī)定對將對0所用變進行試送，試送成功。之后220kV系統(tǒng)計劃檢修時，操作過程中并未發(fā)生1所用變高壓側跳閘事件。2008年9

2、月28日06：36 500kV另一條線路停役操作過程中拉開5022開關時再次上述跳閘事件,3,昭關變所用電系統(tǒng)接線方式,4,非電量不正確動作原因分析變壓器內(nèi)部進入空氣，嚴重滲漏油，環(huán)境溫度溫驟降使變壓器油位下降，各種原因非內(nèi)部故障油流涌動，二次回路短路，運行人員誤碰探針都會引起瓦斯保護動作。事故再次發(fā)生后，有關人員迅速趕到現(xiàn)場，再次檢查結果和第一次事故相同，斷定為非本體故障，非電量保護誤動。引起誤動的原因是什么呢？瓦斯繼電器沒有氣體，排除變壓器內(nèi)部進入空氣；兩臺所變均沒有滲漏油，事故發(fā)生當時氣溫沒有驟降，排除油位、油流異常；對瓦斯回路進行絕緣檢查未發(fā)現(xiàn)有絕緣問題，未發(fā)現(xiàn)短路現(xiàn)象，打開本體保護裝

3、置，沒有發(fā)現(xiàn)損壞元件和放電痕跡，對里面的繼電器逐個進行校驗，其動作值和返回系數(shù)都合格，對本體保護做整組試驗，傳動正常，說明二次回路沒有問題,5,結合兩次誤跳閘均出現(xiàn)在拉合500kV開關的同時，且兩臺所用變投信號的非電量保護保護均發(fā)信(兩臺所變溫度正常本體保護繞組高溫確發(fā)信，壓力釋放閥未動作壓力釋放卻告警，瓦斯繼電器無氣體卻瓦斯發(fā)信)。初步判定為外部干擾造成保護裝置動作發(fā)信或出口,6,對NEP9803保護裝置插件進行檢查，由于變壓器瓦斯接點回路直接接于NEP9803裝置動作出口(見圖2)，測量裝置的開入，測量結果驅動功率小于5W，而國家電網(wǎng)公司二十五項電網(wǎng)重大反事故措施中“所有涉及直接跳閘的回路

4、應采用動作功率不低于5W的中間繼電器”。386開關誤跳閘原因就在這里,7,8,測量裝置插件上瓦斯保護跳閘中間繼電器的電阻為30k，由于該中間繼電器為電壓型繼電器，緩慢升高試驗儀輸出電壓，同時監(jiān)視裝置動作情況，當電壓表顯示Ud=65V，NEP9803裝置動作，自動化系統(tǒng)報告0所變本體重瓦斯動作出口，計算得出跳閘電流Id=2.17mA時，與保護誤動時的跳閘報文吻合，而此時重瓦斯出口中間繼電器的線圈4X17，4X27端口動作功率為：Pd=UdId=652.17/1000=0.14W5W,9,回路改造措施昭關變電所所用變非電量保護中僅重瓦斯保護投跳閘，誤動后影響最大，反措的重點是要通過改進繼電保護二次

5、回路，提高重瓦斯保護啟動功率，增強保護裝置的抗干擾能力。主要方案有以下幾種：（1）更換NEP9803保護裝置非電量保護插件，裝置插件上3種非電量保護包括油溫保護，分接頭保護，瓦斯保護回路均正常，僅重瓦斯中間繼電器功率不夠，并且考慮到可以通過其它簡便方法達到要求，沒有必要更換整個插件。（2）在NEP9807裝置4X17、4X27端口并聯(lián)電阻，增加啟動功率。如果采用此方案，可以保持原設計回路不變，仍然保留內(nèi)部編程和開出接點跳閘功能和保護網(wǎng)絡發(fā)信功能，但不能避免電阻發(fā)熱對裝置端口和端子排的影響，元件熱穩(wěn)定性差，運行不穩(wěn)定，不采用此方案。（3）在保護裝置端口并聯(lián)熱穩(wěn)定性能好的大功率重動繼電器，以達到出

6、口繼電器功率要求。這樣既可以保持原設計回路不變，方便了改造，又可滿足各方面要求，經(jīng)反復討論廠家和運行方認為此種方案可行并比較適合本所實際,10,重動繼電器的參數(shù)為：額定電壓：110V額定電阻：380昭關變直流為110V，用并聯(lián)的方法便使啟動功率達到5W，驗算過程如下,11,12,案例2：內(nèi)蒙古500KV汗海變電站,200 8年5月 16日16時雨后，主控室監(jiān)控系統(tǒng)報“#1主變本體壓力釋放2跳閘動作”信號，檢查主變本體 無異常，在保護小室檢查時發(fā)現(xiàn)FST200變壓器非電量保護裝置面板“A相本體壓力釋放2跳閘 ”信號燈點亮，由于壓力釋放保護未投保護壓板，僅投信號，所以未造成變壓器非電量保護 誤跳閘

7、事故,13,變壓器非電量保護誤動原因的分析 本站變壓器非電量保護是采用國電南自公司生產(chǎn)的FST200型變壓器非電量保護裝置，其非電 量保護裝置由PST-BT210型本體重瓦斯及PST-BT213為本體壓力釋放非電量保護裝置構成。具 體原理接線如圖1所示：正常運行時正電源+KM經(jīng)本體壓力釋放YLSFJ繼電器非電量接點及回 路17（A、B、C）至PST-BT213非電量保護裝置到負電源-KM，當本體壓力釋放YLSFJ繼電器接 點閉或回路中17（A、B、C）及K（1、2、3）任一點與正電源+KM接通時，PST-BT213本體壓 力釋放非電量保護裝置中重動中間繼電器就會帶電并且動作，其接點驅動出口中間

8、繼電器動 作出口跳閘,14,15,根據(jù)故障時監(jiān)控信號及保護裝置所發(fā)的信號，初步判斷為非電量保護動作，但現(xiàn)場對本體重 瓦斯繼電器及壓力釋放閥檢查時未見其動作。當對回路進行檢查時發(fā)現(xiàn)A相變壓器本體壓力 釋放閥接線盒內(nèi)有進水痕跡，用1 000V搖表進行測量其本體重瓦斯保護13（A、B、C）及壓 力 釋放保護17（B、C）回路時，對地絕緣為20M，而壓力釋放保護回路17A線芯對地絕緣為0. 2M。所以可以判斷該保護裝置動作的原因是由壓力釋放保護回路17A線芯遇水接地，通過 直流電源絕緣監(jiān)察裝置的接地點，將PST-BT213為本體壓力釋放非電量保護裝置中重動中間 繼電器線圈的正接線端與直流正電源端構成通

9、路，進而導致中間重動繼電器帶電其接點誤動 作造成。經(jīng)檢修人員更換電纜后故障得以排除,16,模擬故障試驗 在非電量保護端子排處將17A、17B、17C；13A、13B、13C分別對地短接模擬故障情 況，觀察面板信號點亮情況，試驗結果見表1,17,18,繼電器動作特性試驗 用VENUS 330繼電保護測試儀對PST重動中間繼電器的動作性能做進一步測試。PST 變壓器本體保護裝置共有15只重動中間繼電器，原理接線同PST-BT210回路，實驗選取三只 繼電器進行特性試驗。試驗結果見表2,19,20,試驗分析 從表2數(shù)據(jù)可知，PST系列非電量保護裝置中重動中間繼電器動作電壓均小于115V（50%額定

10、電壓）,故當PST系列非電量保護裝置中重動中間繼電器線圈正接線端接地時，由絕緣監(jiān)察裝 置分壓加到繼電器線圈兩端的電壓已高過其動作電壓,繼電器必將發(fā)生誤動。 繼電保護及電網(wǎng)安全自動裝置檢驗條例已明確規(guī)定：所有直流繼電器的動作電壓，不應超過 額定電壓的70%，而其下限也不宜過低。對于出口中間繼電器，其值一般不低于50%額定電壓 。部頒反措中也規(guī)定：由變壓器、電抗器瓦斯保護啟動的中間繼電器，由于連線長，電纜電 容大，為避免電源正極接地誤動作，應采用較大啟動功率的中間繼電器。 此次保護誤動在于廠家在選擇二次保護裝置內(nèi)元件時，沒有嚴格執(zhí)行部頒反措要求,其重動 中間繼電器動作電壓較低,21,相應對策及改進

11、措施 由于非電量保護回路線芯接地時，有造成非電量保護誤動跳閘的可能性，故采取了以下防范 對策： 對變壓器非電量保護回路所用電纜芯線重新用1 000V絕緣搖表進行搖測,要求 對地絕緣電阻大于10M。對變壓器本體非電量保護回路所用的電纜接線盒、電纜保護管、電纜槽盒等做密封性核查 工作，避免雨水、雪水侵入降低回路絕緣水平。采用適當提高變壓器本體非電量保護回路中重動中間繼電器的工作電壓的方法。即在負電 源和重動中間繼電器線圈間串接一電阻R(如圖1中PST-BT213本體壓力釋放非電量保護裝置回 路虛線框所示)，電阻R的選取，應保證非電量保護重動中間繼電器動作時足夠的靈敏度和保 護回路必要的可靠性,并且

12、所選取的電阻應滿足熱穩(wěn)定要求,22,23,案例3：華夏電力公司某電廠,08年9月21日23點53分，#1機組跳閘，廠用電自投成功。鍋爐首出“汽機跳閘”，汽機首出“遙控跳閘”，發(fā)變組A、B柜保護動作記錄有：外部重動1動作（滅磁聯(lián)跳）保護動作記錄。當時因主變油位計故障,非電量保護裝置RCS-974AG面板信號燈非電量14 “主變油位”點亮，無法復位。08年9月21日， #1機“非電量跳主滅磁開關”接點閉合，非電量保護裝置RCS-974AG面板信號燈非電量14 “主變油位”點亮，液晶無其它非電量開入信號。解開非電量14外部接線后“非電量跳主滅磁開關”接點返回,24,25,跳閘邏輯回路如圖所示，“非電

13、量跳滅磁開關”是通過K17繼電器接點來實現(xiàn)的，而K17繼電器是由非電量跳閘開入量驅動的，從保護動作記錄中我們沒有發(fā)現(xiàn)非電量跳閘開入量有動作記錄，所以懷疑有一個干擾電壓進入到K17繼電器。查看端子排，K17繼電器正端接有1ZJ、2ZJ的動作線圈及返回線圈。1ZJ是非電量保護動作信號（即跳閘的非電量信號）擴展繼電器，2ZJ是機組異常信號（即不跳閘的非電量信號）擴展繼電器。非電量14“主變油位”長期動作，起動2ZJ，這樣就給K17一個分壓，當按下屏上的“復歸”按鈕時，K17上的分壓增加,26,測量直流電壓為116V，當機組異常接點閉合時，K17（含電阻）上分得電壓為： 當按下“復歸”按鈕時，K17（含電阻）上分得電壓為,27,測量K17（含電阻）動作電壓在61V71V之間，返回電壓在23V34V之間。 由以上分析可見，當非電量14“主變油位”長期動作，起動2ZJ動作線圈，給K17K18 33V左右的分壓，此分壓值受直流電壓高低的影響而略有變化。當有人按下“復歸”按鈕時，K17K18分