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高频保护误动常见原因分析

2015-07-30唐理壮

中国高新技术企业 2015年27期
关键词:输电线路

摘要:高频保护在输电线路全线速动的保护中起到主要的保护作用,但是因为高频保护需要高频的信号耦合设备、专用收发信机等设备来配合工作,很容易出现异常故障。在这样的背景下,文章从现场的运行维护角度考虑,通过一些实际的案例,对高频保护中的误动原因进行了分析,希望可以对继电保护现场的运行维护工作有一定的参考价值。

关键词:高频保护;误动;拒动;高频通道;输电线路 文献标识码:A

中图分类号:TM773 文章编号:1009-2374(2015)27-0128-02 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.27.066

1 高频通道故障造成高频保护误动

1.1 实际案例

如图1,这是一个220kV的系统,其中线路出现了故障,可以知道的是,线路乙两边的C、D开关主保护没有故障,处于正确的动作状态。同时,线路甲的A侧开关,处于高频保护误动出口的状态。

在故障之后我们进行了检查,发现A、B两边的高频保护动作的逻辑是正确的,而且二次回路是完好的。之后对于高频的通道进行了检查,可以看到两边的高频收发信机都会发出“通道异常”的信号。

1.2 检查情况及原因分析

根据上述线索,继保人员对高频通道及高频设备进行了认真检查,我们发现在B侧的结合滤波器内部,在高频电缆线以及屏蔽层之间存在短路的情况。

当时正值北方隆冬季节,高频电缆端部剥开接线处聚乙烯绝缘体由于户外低温影响明显收缩。在对该站所有220kV线路高频电缆检查后发现,普遍存在热胀冷缩现象,B设备处的高频电缆收缩最为严重,其聚乙烯绝缘体已收缩至屏蔽铜网内,造成高频电缆线芯与屏蔽铜网短接。在这次故障中,由于B处的高频保护感应到了反向的故障,所以始终处于发送信号的状态,正是由于这样所以导致高频通道出现了异常情况,B端的信号难以发送到A端,而A端感应到的是正向的故障,所以在A端出现了高频的保护动作出口。

1.3 暴露出的问题及防范措施

这是一个很有代表性的因为高频的通道问题导致的高频保护误动出口的故障问题,从这次故障中我们可以发现这些问题:(1)在设备安装过程中,施工人员的技术不合格导致了高频同轴电缆端头剥开的地方露出了过少的绝缘体,这样在运行的时候很容易由于热胀冷缩的作用,造成高频电缆线芯与屏蔽铜网短接,使高频通道异常;(2)相关人员对于高频通道的检测也不合格,在高频通道发生了问题以后没有及时地发现并采取措施解决。

对于这些问题,我们需要采取一些方案来对其进行防治:(1)相关人员要做好检查的工作,对于户外的高频电缆的端头接线要有细致、全面的检测,一旦发现问题,及时地采用专业性技术进行修整,从而使得高频通道能够正常地工作;(2)施工的时候要严格地按照规范的工艺来进行,避免由于施工工艺问题造成高频通道故障;(3)要做好对于高频通道的监督工作,时刻对其进行监督,以便发现问题。

2 二次接线不牢靠造成高频保护误动

2.1 实际案例

图2是某电网的局部接线图。从图2中可以看出,在变电站甲中,一条35kV的线路带用户侧变电站内部有短路的问题,而变电站中的设备的保护动作是正确的,瞬间就能够切除故障。同时,还可以发现的是,变电站甲的一条220kV的进线开关A的高频保护动作出口有问题,能够跳开A开关,可是B开关却没有任何的动作。之后我们进行了检查,发现变电站甲的内部以及这条220kV的线路是没有问题的,故障在于A开关的高频保护误动。

2.2 检查情况及原因分析

工作人员对于线路上的A、B两端的保护装置以及二次回路都做了仔细的检查,我们发现,在发生故障的时候,B端由于在故障的反方向,应该向A端发送闭锁信号,可是在实际中A端并没有收到相关的信号。检查的时候,我们发现在B开关的保护屏内部的二次线的接触情况存在问题。在这个地方,二次接线不是在两个金属压接块的中间位置,而是处于它们的背后。虽然螺丝的固定很好,可是二次回路仍处于未接通的状态。因此,B端感应到反方向,本应马上启动发送信号并且不停止,来使得A侧的高频保护达到闭锁的效果,可是由于这些问题的存在,B侧难以实现发送信号这些功能,从而使得A侧在开始时难以受到信号而启动,导致了这一次误动的发生。

2.3 暴露出的问题及防范措施

这次故障的发生很明显是继保人员的责任。在对线路的检查时,要着重检查二次接线的状况,检查其是否牢固,这是继电保护的专业检查中很关键的任务。可是由于继保人员的疏忽,使得二次线只在表面做了相关的紧固工作,螺丝虽然很紧固,可是却忽视了对于二次线的紧固,导致了其松动。虽然这些是小问题,却连越三级,最终导致了220kV线路的保护误动,导致了整个电网的问题。

3 保护装置故障造成高频保护误动

3.1 实际案例

图3是一个电网的局部接线图。其中,C相的单相接地发生故障,1开关纵联保护20ms出口,跳闸后重合成功。同时,3开关由于高闭零序保护18ms出口,使得跳开3开关。

3.2 检查情况及原因分析

可以清晰地看出,1开关的保护动作是正确的,3开关存在误动,2、3配置的纵联保护属于高频闭锁式

保护。

之后我们进行了检查,2开关的高频保护装置处于正常的状态,3开关存在一些问题:在高频通道保持畅通,而且投入两侧高频收发信机的远方启信功能的时候,只在3开关的一侧进行单项接地的故障,保护通信此时处于正常的起信状态,因此这一侧是属于正向的故障,此时应该马上停止通信,可是收发信机通过起信使得2开关的收发信机始终处于发信的状态,因此不能中断,这导致通道中一直存在闭锁信号,3侧的高频保护出口跳闸,可是这种情况本不应该出现。

我们对于3侧的二次回路以及定值进行了详细的检测,没有发现问题。进一步检查时发现,正在运行的与拨轮开关对应定值区的定值是不符合的,保护装置的内部出现了定值“跑区”的问题。这种型号的装置有10套保护定值,存储在0~9区中,可是在运行中一般只采用一套定值。厂家在出厂前,会对其进行调试,在各定值区设置相应的调试定值,这些装置在使用以后,相关人员一般会将定值设在0区。可是我们发现3开关处的保护装置的调试定值是按允许式高频保护设的,所以在区外故障的情况下造成了3处的保护误动出现。

3.3 暴露出的问题及防范措施

这种问题出现原因主要是设备的老化问题,一些设备的使用期限过了10年就会出现器件老化的问题。现在各厂已经通过一系列的整改工作,对于那些陈旧的设备进行了更改。可是还是会存在某些地方因为资金等问题不能及时更改,使得微机保护过于陈旧,难以负荷现在的工作,对电网的运营造成了危害。

因此,针对这些问题的防范,应该加强对于设备的检查工作,尤其是那些经常使用的设备。一旦发现设备存在老化的问题,应及时对其更换。

4 结语

高频保护虽然已经在电网中运用得很成功,可是还难以避免地存在一些问题,对其进行检修保护能够影响电网的安全使用。本文中提出的一些问题,是近年来经常发生的故障,对其进行分析讨论,希望能够起到警醒作用。

作者简介:唐理壮(1983-),男,重庆人,国网重庆大足区供电有限责任公司中级工程师,研究方向:继电保护。

(责任编辑:蒋建华)

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