非電量保護(hù)誤動(dòng)作典型案例

1、1,非電量保護(hù)誤動(dòng)典型案例分析,閻守民,2,案例1：安徽500kV昭關(guān)變電所,事故詳細(xì)過程2007年6月19日12：58，在500k新線路啟動(dòng)操作過程中，拉開500kV5021開關(guān)時(shí)，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(hù)動(dòng)作”光字牌亮。0所用變高壓側(cè)386開關(guān)跳閘，故障后，檢查0所變外觀無明顯故障，檢查其它保護(hù)未動(dòng)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(hù)誤動(dòng)作。按規(guī)定對將對0所用變進(jìn)行試送，試送成功。之后220kV系統(tǒng)計(jì)劃檢修時(shí)，操作過程中并未發(fā)生1所用變高壓側(cè)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(guān)時(shí)再次上述跳閘事件,3,昭關(guān)變所用電系統(tǒng)接線方式,4,非電量不正確動(dòng)作原因分析變壓器內(nèi)部進(jìn)入空氣，嚴(yán)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(dòng)，二次回路短路，運(yùn)行人員誤碰探針都會(huì)引起瓦斯保護(hù)動(dòng)作。事故再次發(fā)生后，有關(guān)人員迅速趕到現(xiàn)場，再次檢查結(jié)果和第一次事故相同，斷定為非本體故障，非電量保護(hù)誤動(dòng)。引起誤動(dòng)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(jìn)入空氣；兩臺所變均沒有滲漏油，事故發(fā)生當(dāng)時(shí)氣溫沒有驟降，排除油位、油流異常；對瓦斯回路進(jìn)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(hù)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(gè)進(jìn)行校驗(yàn)，其動(dòng)作值和返回系數(shù)都合格，對本體保護(hù)做整組試驗(yàn)，傳動(dòng)正常，說明二次回路沒有問題,5,結(jié)合兩次誤跳閘均出現(xiàn)在拉合500kV開關(guān)的同時(shí)，且兩臺所用變投信號的非電量保護(hù)保護(hù)均發(fā)信(兩臺所變溫度正常本體保護(hù)繞組高溫確發(fā)信，壓力釋放閥未動(dòng)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(hù)裝置動(dòng)作發(fā)信或出口,6,對NEP9803保護(hù)裝置插件進(jìn)行檢查，由于變壓器瓦斯接點(diǎn)回路直接接于NEP9803裝置動(dòng)作出口(見圖2)，測量裝置的開入，測量結(jié)果驅(qū)動(dòng)功率小于5W，而國家電網(wǎng)公司二十五項(xiàng)電網(wǎng)重大反事故措施中“所有涉及直接跳閘的回路

4、應(yīng)采用動(dòng)作功率不低于5W的中間繼電器”。386開關(guān)誤跳閘原因就在這里,7,8,測量裝置插件上瓦斯保護(hù)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(yàn)儀輸出電壓，同時(shí)監(jiān)視裝置動(dòng)作情況，當(dāng)電壓表顯示Ud=65V，NEP9803裝置動(dòng)作，自動(dòng)化系統(tǒng)報(bào)告0所變本體重瓦斯動(dòng)作出口，計(jì)算得出跳閘電流Id=2.17mA時(shí)，與保護(hù)誤動(dòng)時(shí)的跳閘報(bào)文吻合，而此時(shí)重瓦斯出口中間繼電器的線圈4X17，4X27端口動(dòng)作功率為：Pd=UdId=652.17/1000=0.14W5W,9,回路改造措施昭關(guān)變電所所用變非電量保護(hù)中僅重瓦斯保護(hù)投跳閘，誤動(dòng)后影響最大，反措的重點(diǎn)是要通過改進(jìn)繼電保護(hù)二次

5、回路，提高重瓦斯保護(hù)啟動(dòng)功率，增強(qiáng)保護(hù)裝置的抗干擾能力。主要方案有以下幾種：（1）更換NEP9803保護(hù)裝置非電量保護(hù)插件，裝置插件上3種非電量保護(hù)包括油溫保護(hù)，分接頭保護(hù)，瓦斯保護(hù)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(dá)到要求，沒有必要更換整個(gè)插件。（2）在NEP9807裝置4X17、4X27端口并聯(lián)電阻，增加啟動(dòng)功率。如果采用此方案，可以保持原設(shè)計(jì)回路不變，仍然保留內(nèi)部編程和開出接點(diǎn)跳閘功能和保護(hù)網(wǎng)絡(luò)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(yùn)行不穩(wěn)定，不采用此方案。（3）在保護(hù)裝置端口并聯(lián)熱穩(wěn)定性能好的大功率重動(dòng)繼電器，以達(dá)到出

6、口繼電器功率要求。這樣既可以保持原設(shè)計(jì)回路不變，方便了改造，又可滿足各方面要求，經(jīng)反復(fù)討論廠家和運(yùn)行方認(rèn)為此種方案可行并比較適合本所實(shí)際,10,重動(dòng)繼電器的參數(shù)為：額定電壓：110V額定電阻：380昭關(guān)變直流為110V，用并聯(lián)的方法便使啟動(dòng)功率達(dá)到5W，驗(yàn)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(shí)雨后，主控室監(jiān)控系統(tǒng)報(bào)“#1主變本體壓力釋放2跳閘動(dòng)作”信號，檢查主變本體 無異常，在保護(hù)小室檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)FST200變壓器非電量保護(hù)裝置面板“A相本體壓力釋放2跳閘 ”信號燈點(diǎn)亮，由于壓力釋放保護(hù)未投保護(hù)壓板，僅投信號，所以未造成變壓器非電量保護(hù) 誤跳閘

7、事故,13,變壓器非電量保護(hù)誤動(dòng)原因的分析 本站變壓器非電量保護(hù)是采用國電南自公司生產(chǎn)的FST200型變壓器非電量保護(hù)裝置，其非電 量保護(hù)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(hù)裝置構(gòu)成。具 體原理接線如圖1所示：正常運(yùn)行時(shí)正電源+KM經(jīng)本體壓力釋放YLSFJ繼電器非電量接點(diǎn)及回 路17（A、B、C）至PST-BT213非電量保護(hù)裝置到負(fù)電源-KM，當(dāng)本體壓力釋放YLSFJ繼電器接 點(diǎn)閉或回路中17（A、B、C）及K（1、2、3）任一點(diǎn)與正電源+KM接通時(shí)，PST-BT213本體壓 力釋放非電量保護(hù)裝置中重動(dòng)中間繼電器就會(huì)帶電并且動(dòng)作，其接點(diǎn)驅(qū)動(dòng)出口中間

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

9、路，進(jìn)而導(dǎo)致中間重動(dòng)繼電器帶電其接點(diǎn)誤動(dòng) 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(yàn) 在非電量保護(hù)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(diǎn)亮情況，試驗(yàn)結(jié)果見表1,17,18,繼電器動(dòng)作特性試驗(yàn) 用VENUS 330繼電保護(hù)測試儀對PST重動(dòng)中間繼電器的動(dòng)作性能做進(jìn)一步測試。PST 變壓器本體保護(hù)裝置共有15只重動(dòng)中間繼電器，原理接線同PST-BT210回路，實(shí)驗(yàn)選取三只 繼電器進(jìn)行特性試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果見表2,19,20,試驗(yàn)分析 從表2數(shù)據(jù)可知，PST系列非電量保護(hù)裝置中重動(dòng)中間繼電器動(dòng)作電壓均小于115V（50%額定

10、電壓）,故當(dāng)PST系列非電量保護(hù)裝置中重動(dòng)中間繼電器線圈正接線端接地時(shí)，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(dòng)作電壓,繼電器必將發(fā)生誤動(dòng)。 繼電保護(hù)及電網(wǎng)安全自動(dòng)裝置檢驗(yàn)條例已明確規(guī)定：所有直流繼電器的動(dòng)作電壓，不應(yīng)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(hù)啟動(dòng)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(dòng)作，應(yīng)采用較大啟動(dòng)功率的中間繼電器。 此次保護(hù)誤動(dòng)在于廠家在選擇二次保護(hù)裝置內(nèi)元件時(shí)，沒有嚴(yán)格執(zhí)行部頒反措要求,其重動(dòng) 中間繼電器動(dòng)作電壓較低,21,相應(yīng)對策及改進(jìn)

11、措施 由于非電量保護(hù)回路線芯接地時(shí)，有造成非電量保護(hù)誤動(dòng)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(hù)回路所用電纜芯線重新用1 000V絕緣搖表進(jìn)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(hù)回路所用的電纜接線盒、電纜保護(hù)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(dāng)提高變壓器本體非電量保護(hù)回路中重動(dòng)中間繼電器的工作電壓的方法。即在負(fù)電 源和重動(dòng)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(hù)裝置回 路虛線框所示)，電阻R的選取，應(yīng)保證非電量保護(hù)重動(dòng)中間繼電器動(dòng)作時(shí)足夠的靈敏度和保 護(hù)回路必要的可靠性,并且

12、所選取的電阻應(yīng)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(diǎn)53分，#1機(jī)組跳閘，廠用電自投成功。鍋爐首出“汽機(jī)跳閘”，汽機(jī)首出“遙控跳閘”，發(fā)變組A、B柜保護(hù)動(dòng)作記錄有：外部重動(dòng)1動(dòng)作（滅磁聯(lián)跳）保護(hù)動(dòng)作記錄。當(dāng)時(shí)因主變油位計(jì)故障,非電量保護(hù)裝置RCS-974AG面板信號燈非電量14 “主變油位”點(diǎn)亮，無法復(fù)位。08年9月21日， #1機(jī)“非電量跳主滅磁開關(guān)”接點(diǎn)閉合，非電量保護(hù)裝置RCS-974AG面板信號燈非電量14 “主變油位”點(diǎn)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(guān)”接點(diǎn)返回,24,25,跳閘邏輯回路如圖所示，“非電

13、量跳滅磁開關(guān)”是通過K17繼電器接點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)的，而K17繼電器是由非電量跳閘開入量驅(qū)動(dòng)的，從保護(hù)動(dòng)作記錄中我們沒有發(fā)現(xiàn)非電量跳閘開入量有動(dòng)作記錄，所以懷疑有一個(gè)干擾電壓進(jìn)入到K17繼電器。查看端子排，K17繼電器正端接有1ZJ、2ZJ的動(dòng)作線圈及返回線圈。1ZJ是非電量保護(hù)動(dòng)作信號（即跳閘的非電量信號）擴(kuò)展繼電器，2ZJ是機(jī)組異常信號（即不跳閘的非電量信號）擴(kuò)展繼電器。非電量14“主變油位”長期動(dòng)作，起動(dòng)2ZJ，這樣就給K17一個(gè)分壓，當(dāng)按下屏上的“復(fù)歸”按鈕時(shí)，K17上的分壓增加,26,測量直流電壓為116V，當(dāng)機(jī)組異常接點(diǎn)閉合時(shí)，K17（含電阻）上分得電壓為： 當(dāng)按下“復(fù)歸”按鈕時(shí)，K17（含電阻）上分得電壓為,27,測量K17（含電阻）動(dòng)作電壓在61V71V之間，返回電壓在23V34V之間。 由以上分析可見，當(dāng)非電量14“主變油位”長期動(dòng)作，起動(dòng)2ZJ動(dòng)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(dāng)有人按下“復(fù)歸”按鈕時(shí)，K17K18分