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安全 电力 农电 用电 开展 2009 农安 全员

继电保护工作经验

作者:楚雄供电局     文章来源:楚雄供电局    更新时间:2011年12月15日     
内容预览

第一期“继电保护装置调试及验收”技术研讨班讲稿

南方电网云南电网公司楚雄供电局生技部二次专责      黑毅
手机13368780968  电话0878-3295984    系统电话627-5084

现场工作中应注意的一些关键点
在我26年的继电保护工作过程中,接受了许多教训并从中总结出一些个人经验,今天在此和各位同仁相互交流,共同探讨。


一、 继电保护专业对从事继电保护工作人员的要求
1、由于继电保护(安全自动装置)装置的任务是保护电力系统中的一次设备和电网安全运行。要求继电保护专业人员必须熟悉、掌握一次系统的相关知识。如果一个从事继电保护的人员虽对保护装置很熟悉但对电力系统(一次系统)相关知识仅是了解,也只能把他评定为保护专业调试人员。部分厂方来的服务人员对其本厂装置很熟悉,但对系统不了解,我们对他的定义就是调试人员。所以要求继电保护专业人员对电力系统相关知识和保护装置知识同样重视,做到不仅熟悉保护装置,也必须熟悉一次系统,现在许多保护人员缺乏一次系统知识,至使其技术难以达到高水平程度,在工作中会犯一些低级错误,酿出不应该出现的事故。

2、工作中必须多想且心细、不能凭经验冒险,有怀疑点出现时不能轻率下结论,看装置说明书、图纸,向别人(包含厂家人员)请教,不要认为向别人请教就丢你面子,一定要想清楚、弄明白后再干。

3、对你局所管辖的保护装置技术说明书必须看两遍以上,而且要熟悉各个变电站的一次主接线图及相关的二次图纸。

二、检验中应注意的问题
1、安全措施是否到位
1.1 工作开始前应检查运行人员是否已将应断开的连接片断开,着重检查联跳其它断路器的连接片、启动失灵保护连接片、远跳回路连接片、联切小电源连接片、跳合本间隔的连接片等;检查应断开的交、直流电源空气开关是否已断开;

1.2工作开始前根据图纸拟订好二次回路安全措施单,二次设备及回路安全技术措施单栏目填写内容顺序为:“解除并包扎跳其它断路器回路及启动失灵回路→解除本间隔跳闸回路→短接电流回路→解除并包扎电压回路→解除并包扎信号回路。”二次设备及回路安全技术措施单“安全技术措施”栏目填写内容统一为:“屏名称、回路名称、安装单位端子编号、回路编号及位置(内侧、外侧)、采取的措施(解脱、短接)及防护措施(包好、封号)。”对于所有连跳回路、远传启动对侧回路、失灵回路、跳合本间隔等重要回路在解脱和恢复安全措施前应将上下相临的端子用绝缘胶布封好。安全措施应该是解脱外接电缆端并用绝缘胶布逐一包裹好,以防在检验过程中发生误碰造成运行设备跳闸。对于交流电压回路也应采用相同的方法做好安全措施,以防将试验设备所加电压加入交流电压回路。如果检修的设备电流回路接入母线保护装置,应在母线保护屏内将该电流回路端子连接片断开。所做的安全措施要能够保证新员工也能放心的进行调试;

1.3在试验开始前应打印一份定值与正式定值核对,定值单上没有的定值应认真记录,装置内调整的系数,将装置插件拔出检查并记录。试验时定值要按运行定值摆放。整组试验时要采用动态方式进行,在试验过程中如有疑问应仔细检查,不能轻易放过任何细小的问题。试验时应按定值的1.05倍与0.95倍来检查装置,应该动作的必须动,不该动作的必须不动。动作的时间应用试验设备采集并分析是否正确。如果设备可以打印故障波形的要将波形打印出来分析;

1.4 带有方向的保护必须做正、反方向试验,结合TA的一次及二次极性接法,并对照保护定值的方向要求验证保护装置的方向性是否正确;

1.5 保护装置相关的闭锁条件必须一一模拟检验其闭锁功能是否正常。对于定值投入的信号要逐一检验,如过负荷闭锁有载调压、TA断线等;

1.6最后应加入最大负荷电流及三相平衡的额定电压,然后瞬间断合保护装置直流电源,检查保护装置是否会误动,应发出的信号是否能够全部发出。然后再瞬间逐一断合单相、两相、三相交流电压,检查装置是否误动,信号是否全部发出;

1.7 整组试验完成后要与调度核对装置的保护定值,对于定值单上没有的值和参数值要与试验开始前做的记录核对;

1.8 工作完成后投入跳合闸连接片之前,应用万用表的直流电压档分别测量连接片上下端对地电位,不能用万用表直接测量连接片上下端之间的电位,以防万用表档位选择不当发生误动。在用万用表测量完后要分析所测对地电位与实际位置是否相符,分析结果正确后才能投入连接片。

三、如何对报告进行分析
1、对保护动作报告及故障波形分析时,应该注意波形的标度尺,以免误判采样数据的幅值大小。对于波形的状态应判断其非周期分量的衰减情况。动作报告要看清楚装置的动作行为是否正确,保护装置的重合闸及同期、无压等待时间是否能满足小电源与主电网分裂后对电网的支撑时间;

2、对开入量的分析要与时标结合起来进行,可以分析出保护装置发出跳闸时间、断路器的固有跳合闸时间、同期性、收、发讯号是否正常等;

3、根据故障波形的打印值分析整定计算中短路电流的计算是否正确,保护配置是否合理。将装置的故障测距与实际查找结果进行比较,看装置的测距结果是否合理,如多次不合理要查找原因对数据进行修正;

4、对于下一电压等级的故障可以查看装置的起动报告进行故障分析。

四、工程验收中应注意的问题
1、TA的二次接线
1.1 TA的变比是否与定值通知单的要求相符,不能以施工图中标的变比为准。如不相符应与调度联系是否能够改变TA一次串、并联关系或二次抽头进行调整,不能调整则向调度联系进行定值通知单修改。对于有电联系的TA绕组,如桥形接线的TA回路,在验收过程中要特别注意桥断路器与进线断路器的TA绕组变比必须相同。并且要考虑一条线路供两台主变时一次电流值是否满足要求。旁路断路器的TA变比应该与所有出线间隔中TA变比最大的间隔相同;

1.2 TA的极性应该按照同名端规范接线。变压器各侧断路器TA一次的P1应接母线侧、P2应接变压器侧,线路断路器TA一次的P1应接母线侧,P2应接线路侧。对二次侧的接线,主变压器保护按同名端接线,K1为引出端,K2或K3为回入端。三相的K2或K3连接起来接接地端。现在我国三大主流保护厂家(南瑞继保、国电南自、北京四方)的变压器后备保护装置均按标准同名端接入已能满足要求。对于部分厂家的变压器中、低后备保护没有方向控制字选择或使用常规装置的变压器保护,完全依赖于TA二次接线来满足要求,并且整定要求方向指向系统,则要采用反极性接入。对主后备一体化的保护装置,要考虑到差动保护与后备保护TA绕组的接线方式必须同时满足。对自藕变压器的公共绕组TA,一次P1应接接地端,P2接变压器端,二次K1为引出端,K2为回入端。主变压器中、低压侧的测量TA绕组一般以反极性接入,即以K2为引出端,K1为回入端;

1.3对桥形接线的桥断路器TA绕组应采用一正一反的接线方式。进线TA一次P1连接线路侧,P2连接变压器侧,桥断路器一次P1接I母侧时,用于1号主变保护及测量的TA绕组应按反极性接入,2号主变则按同名端接入;

1.4 TA绕组的使用要重点检查额定准确限值系数及准确级是否正确,使用错误会由于TA饱和造成差动保护误动。测量及计量要使用准确级高的二次绕组,与保护及故障录波要使用准确级低但额定准确限制系数高的绕组;

1.5 每个TA绕组有且仅有一个接地点。对于有电联系的两个TA绕组,遵循电流在那里汇集接就在那里接地的原则;

1.6 备用的TA绕组要引至端子短接并可靠接地,对有多抽头的TA绕组,不用的抽头不能短接起来;

1.7检查TA的末屏是否可靠接地。

2、TV的二次接线
2.1 TV二次绕组的极性必须按同名端接入。二次的a端为引出端,三相的n端短接引致主控制室接地。三相电压均要经过单相空气开关,并要经重动继电器。接地端N600端不经重动、并列、切换继电器控制。空气开关的配置要合理,一般选择3-5A的交流空气开关,空气开关要带辅助接点,空气开关跳闸的信号要传到监控系统;

2.2开口三角形绕组必须是三相头尾相连,A相的n端为接地端N600引致主控制室接地,A相的a端接试验电压。C相的a端为开口三角电压引出端,接L601。开口绕组引出端不经空气开关,但要经过重动继电器,接地端N600端不经重动、并列、切换继电器控制。试验电压要经空气开关;

2.3 开口三角电压的接地端与保护电压的接地端要分别用电缆引到主控制室,不能用同一根电缆引入;

2.4 双母线接线的电压回路,应在每一个间隔内实现母线电压切换;

2.5 I、II段母线电压须经电压并列继电器。电压并列继电器由母联断路器与母联隔离开关位置及并列把手控制;

2.6桥形接线的电压回路,电压必须经桥断路器的位置进行切换。正常运行时,并列装置的并列把手必须置于并列位置。反应线路电压的电压接线不经重动继电器,反应母线电压的电压接线必须经重动继电器。重动继电器由进线断路器及隔离开关位置控制;

2.7 现场核实TV绕组的选择必须正确,保护、计量、开口三角绕组不能接错。一般计量用电压绕组精度为0.2级,保护用电压绕组为0.5级,开口绕组为3P级;

2.8 110kV及以上电压等级系统,开口用绕组单相电压额定值为100V,保护及计量绕组额定值为57.74V,35kV及以下电压等级系统,开口用绕组单相电压额定值为33.33V,保护及计量绕组额定值为57.74V;

2.9 更换TV及TV开口绕组二次回路接线改动过后(如更TV换端子箱等),开口三角电压的引出电缆端L603必须要带电测量正常后才能接入;

2.10 线路TV二次引出端必须经空气开关保护,现场应核实所接相别、输出额定值与定值是否一致。如不一致则可能造成检同期重合闸不成功或非同期合闸。检查有源线路必须装设线路TV。

3、跳、合闸回路
3.1 跳合闸及正负电源端子之间要有空端子隔离;

3.2 操作回路里的防跳继电器的额定启动电流要比跳闸线圈额定动作电流低一级;

3.3合闸回路要有弹簧未储能强制闭锁合闸功能,不能只是通过监视监控系统弹簧未储能信号人为判断是否能合闸。储能电源空气开关未投入时,人为强制合闸将会烧毁合闸线圈;

3.4弹簧储能微动开关的断弧容量要能保证储能回路可靠灭弧,因为储能微动开关粘结时,将造成合闸闭锁回路在弹簧未储能时不能闭锁合闸。如果灭弧容量不满足要求,要加装专用的直流接触器,并要选用可以长时间带电的直流接触器;

3.5 三相不一致保护要采用断路器机构内的保护。断路器机构内所有的继电器要标示清楚,如动作后必须要复归才能操作的复归按钮要特别标示出来。要配合编制好相应的运行规程,运行中特别注意的问题要打印出来贴在机构箱内并交给运行人员备案。保护的动作信号要引入监控系统;

3.6 断路器机构箱内有防跳回路,并在操作把手在远方时会造成与操作箱的防跳回路串接的,必须将机构箱内防跳继电器线圈解脱,只能使用操作箱内的防跳回路。机构箱内有操作电源空气开关的,操作电源的负极不能经机构内的空气开关,只能用保护装置操作电源空气开关。

4、保护装置
4.1、主变差动保护要注意CT接线要按标准同名端接线(TA的一、二次传变关系必须为减级性),TA的二次接地点必须符合规范要求。TA二次回路尽量不要使用试验接线盒,不要采用旋钮式端子,如D型端子;

4.2、TA变比选择要合理,要具有一定的抗饱和能力。特别主变中、低压侧短路电流较大的系统,TA要选择相对较大的变比,或者是选择额定准确限值系数高的TA,TA回路上宜采用 的电缆;

4.3主变差动保护的最小动作电流定值不能低于主变高压侧额定二次电流的一半,差动速断保护的定值宜整定为高压侧二次额定电流的5倍。差动保护各侧的平衡系数,都要按主变全容量进行计算;

4.4 空载投变压器时要将变压器差动保护投入,在主变带负荷之前要将差动保护退出运行,等主变带负荷测试正常后才能投入。主变差动保护装置进行带负荷测试时,必须要测量三相及中性线的电流,测试完后要进行分析,并要看装置显示的电流采样与测试结果是否一致,差流的值一般在0.02A以内,结果正常才能投入差动保护;

4.5 本体保护中的瓦斯继电器、压力释放阀、温度控制器均要加装防雨罩;

4.6 母线差动保护的TA接线时除母联断路器TA外,所有断路器TA均要采用同名端接入,母联断路器TA接线要遵照说明书进行接线。如BP-2(A、B)型母差保护母联断路器TA一次接线要P1接Ⅱ母,P2接Ⅰ母,采用同名端接入。因为差流计算公式为Ⅰ母小差电流为 ,Ⅱ母小差电流为 ,其中 为母联电流;

4.7 母线差动保护跳闸出口必须要接入断路器的永跳回路,同时要闭锁备自投、闭锁线路重合闸、收发信机停信,让对侧断路器快速跳闸;

4.8 主变后备保护要注意的问题:
4.8.1对于主变中、低压侧有小电源上网的变压器,高压侧后备保护的复压闭锁过流保护如带方向则方向要指向系统,另外要有一段不带方向的复压过流保护。高压侧间隙保护要跳开小电源上网的断路器;

4.8.2主变中低后备保护要配备一段不带方向,不经复压闭锁的限时电流速断保护,用于母线故障时保护主变压器,整定值要与相邻线路的电流速断值配合。主变中低后备保护动作后要闭锁分段备自投。但主变差动保护及非电量保护动作后不能闭锁中、低压侧备自投;

4.8.3主变间隙保护动作后第一时限设定0.8s先跳开小电源上网的断路器,原因为要让中性点接地侧零序主保护段0.5s跳闸时限相配合,第二时限设定1.1s跳主变三侧。跳小电源的出口继电器要采用独立的继电器,不能用别的继电器代替。间隙保护中间隙电流与间隙电压要为或的关系,保护要有专门的功能压板投切;

4.9 110kV弱馈电线路的变电站,一旦主电源侧发生瞬时性接地故障时,该线路两侧保护动作(110kV主变中性点接地)跳开两侧断路器,主网侧因投检无压重合闸都能重合,变电站侧则因小水电并网需投检同期方式,基本不能重合。分析原因为弱馈线路的110kV并网厂(站)端母线电压在该过程中相位角、电压值、频率等已发生很大变化,或已解列,造成两侧电源已不能满足检同期方式要求的参数。导致主网与地方小水电网解列运行,最终发展成全站失压恶果。针对这种情况,应将装置的启动重合闸方式由仅检同期方式改为检线路有压、母线无压和检同期两种方式;

4.10 备自投装置要完整地检测母线三相电压,对于桥型接线,不能采用线路电压代替母线电压,线路电压要经过切换转变为母线电压后才能接入。所采线路电压要根据定值选择所取相别,电压的接线要采用单极空气开关,对单相电压消失时装置要能够判别,备自投要有电流闭锁。备自投跳闸出口只能接入外部保护三跳回路,同时要闭锁保护重合闸。同一断路器的跳闸出口与闭锁备自投出口继电器要使用同一继电器,不能与别的断路器混合使用。对于充电条件的开入量,断路器的合位结点不能代替合后结点。单母线接线的两条进线互为备用时,装置所取桥断路器的合位与合后位置要在端子上短接。备自投装置每次动作后都要复归。人为操作断路器时候要能闭锁备自投装置,对桥型接线的系统,主变压器保护跳110kV侧断路器时要能闭锁备自投,断路器偷跳时要能启动备自投。备自投试验最好选择全站停电时进行,试验时要带所有断路器实际动作;

4.11 对有双套保护的高频保护、光纤保护及光差保护,投运前要检查通道接入是否正确。一侧停用A套保护,另一侧看是否正常。正常后再检查B套保护;

4.12 断路器失灵保护不能仅经保护动作就启动,而要经专用的断路器失灵启动保护装置综合判断电流值及断路器位置经延时才能启动。失灵保护出口要接入断路器永跳回路;

5 带负荷测试
带负荷测试要测试断路器所有TA绕组,TA的三相及中性线的电流幅值、相位,TV三相电压及开口电压的幅值、相位。测试的同时要与保护装置的采样值比较是否一致。测量要注意每相电流与对应相电压之间的夹角是否正确,防止发生电压接线错误。结果要与测量时的负荷情况对照判断其相别、相位关系以及所保护的方向是否正确。对于差动保护,带负荷之前差动保护要退出运行,测试结果正确后才能投入。

保护工作不能仅以保护装置正确动作与否为标准,同时要以一次系统有无永久性故障,是否采取补救措施,不中断用户供电为依据。如弱馈电系统中保护动作后重合闸不能动作,而主变间隙保护没有跳开小电源直接跳开主变;如备自投跳闸后却没有将备用线路合闸,都不能算成功的保护工作。

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