跳闸原因范文(精选12篇)
跳闸原因 第1篇
开关跳闸的原因及对策:
(1)开关本身存在质量问题。
一些质量较差的开关(断路器),一旦使用时间长了,其脱口机构就会疲乏,时不时地会跳闸。这种情况,只有更换质量好的开关。
(2)开关二次侧有短路现象。
电缆的相与相之间或相对地线之间有短路现象,或设备(主要是电机)存在短路或接地现象,导致合闸后往往会迅速跳闸。据统计,这在跳闸中几乎占了一半比例。常用绝缘摇表或万用表来测量其短路情况,对于低压,可以使用0~500V的摇表;对于高压,使用0~2500V的摇表。如果测量电缆的相与相之间,或相与地线之间存在导通的情况,就说明电缆的短路引起了跳闸。这要求打开接线盒,依次测量每一个线头对其他线头,及线头对地是否导通。正常情况下,6个抽头(线头)中,只有一对是导通的,即属于同一个绕组。若存在一对多导通,说明电机相间或相对地短路。对于电缆的短路,可在短路处重新做接头,做绝缘处理;而对于电机短路,只能更换新电机或重新修复绕组。
(3)开关的二次侧存在虚接现象,导致电流增大,超过了开关的整定值而引起跳闸。
开关的二次侧某一点接线太虚,不可靠,使电阻变大,导致电流变大,从而使电压降低(因设备要维持其恒定功率)。可以使用合格的电流钳形表测量,如果运行电流超出额定值很大或正常运行电流很大,说明就是虚接,应立即检查接线处,给予紧固。
(4)电缆型号选择有问题。
一般来说,电缆长距离下会存在一定的压降,压降与功率的平方成正比,与电缆本身的电阻成正比,与电压成反比:P△=3I2R=P2R/(U2cosФ)。
电缆的截面积选得太小,运行的电流超出了开关的额定电流值(或整定值),有时会造成电缆内部相与相之间短路,导致开关跳闸。可以直接用钳形表测量三相电缆的每一相电流值,如果所测得的运行电流值大于电机的额定电流(或超出热继电器的整定值),就会跳闸。
解决此类问题的关键是根据电机的额定电流值,选择大一到两个电流等级的电缆来供电,以减小电缆本身的电阻,减小压降。
(5)电流继电器或速断继电器动作引起开关跳闸。
开关的合闸线圈和跳闸线圈受电流或速断继电器的控制。电流继电器和速断继电器的原理分别如图图1和图2所示。可以看出,只要三相回路中的任何一相回路(KA1、KA2或KA3)动作,就会引起跳闸线圈Y2动作,从而导致开关跳闸。
查看信号牌显示的是电流继电器动作还是速断继电器动作。若是电流继电器动作,说明线路中存在大电流,要么是负荷增加或设备故障引起(如轴承吃劲、卡死等),要么是电缆接头处虚接或开关、接触器等触点接触不良引起,应逐一进行分析,排除故障。
而速断继电器动作主要是误动作或二次侧的短路电流所致。重新合闸一次,若发现不再继续动作,说明是误动引起的,一般来说,误动作占的比例不大;若重合闸后,开关立即动作,跳闸,说明是短路引起的。
(6)接地引起的跳闸。
接地引起的跳闸主要原因是电气设备的电源线与外壳或电机的绕组与外壳有接地现象,但直流工作搭铁接外壳除外,它属于工作需要的搭铁。电源线或绕组与设备外壳搭接或相连,实际上就构成了短路,从而引起跳闸。只要用绝缘摇表或万用表测量电源线或绕组与外壳是否导通,便可知道是否接地。若电机接地,只能更换电机或重新缠绕定子绕组;若是绝缘降低引起的接地,可以通过加热的方法提高定子的绝缘性能,再进行测量是否接地;而电源线的接地,则需要查找接地点,使之分开。
(7)其他隐蔽原因间接导致开关跳闸。
设备的机械系统、液压系统,一旦出现问题,也可能间接影响到电气系统,导致开关跳闸。例如,在使用空压机时,若调整的压力太高(超出了额定压力),就会出现电机超负荷工作,使得电流增大,导致热继电器动作,从而造成跳闸停机。
参考文献
[1]熊为群,陶然.继电保护自动装置及二次回路[M].北京:中国电力出版社
10kv电力线路跳闸原因有哪些 第2篇
随着国民经济的发展与电力需求的不断增长,电力生产的安全问题也越来越突出。对于送电线路来讲,雷击跳闸一直是影响高压送电线路供电可靠性的重要因素。由于大气雷电活动的随机性和复杂性,目前世界上对输电线路雷害的认识研究还有诸多未知的成分。进行高压送电线路设计时要全面考虑,综合分析每一条线路的具体情况,通过安全、经济、质量比较,选取有针对性的防雷设计技术措施,以达到提高供电可靠性的目的
线路防雷保护首先在于抓好基础工作,目前国内外在雷电防护手段上并没有出现根本的变化,很大程度上要依赖传统的技术措施,只要运用得好,仍然是可以信赖的。对已投运的线路,应结合地区的地貌、地形、地质以及土壤状况与接地电阻的合理水平给出正确的评价,找出可能存在薄弱环节或缺陷,因地制宜地采取措施。
高压送电线路遭受雷击的事故主要与四个因素有关:线路绝缘子的50%放电电压;有无架空地线;雷电流强度;杆塔的接地电阻。高压送电线路各种防雷措施都有其针对性,因此,在进行高压送电线路设计时,我们选择防雷方式首先要明确高压送电线路遭雷击跳闸原因。
根据高压送电线路的运行经验、现场实测和模拟试验均证明,雷电绕击率与避雷线对边导线的保护角、杆塔高度以及高压送电线路经过的地形、地貌和地质条件有关。对山区的杆塔,我们的计算公式是:
山区高压送电线路的绕击率约为平地高压送电线路的3倍。山区设计送电线路时不可避免会出现大跨越、大高差档距,这是线路耐雷水平的薄弱环节;一些地区雷电活动相对强烈,使某一区段的线路较其它线路更容易遭受雷击。
雷击杆、塔顶部或避雷线时,雷电电流流过塔体和接地体,使杆塔电位升高,同时在相导线上产生感应过电压。如果升高塔体电位和相导线感应过电压合成的电位差超过高压送电线路绝缘闪络电压值,即 Uj > U50%时,导线与杆塔之间就会发生闪络,这种闪络就是反击闪络。序号 对照项目 反击 绕击 1 雷电流测量 电流较大(结合电流路径)电流较小(结合电流路径)2 接地电阻 大 小 3 闪络基数及相数 一基多相或多基多相 单基单相或相临两基同相 4 塔身高度 较高 较低 5 地形特点 一般,不易绕击 山坡及山顶易绕击处 6 闪络相别 耐雷水平低相(如下相)易绕击的相(如上相)由以上公式可以看出,降低杆塔接地电阻Rch、提高耦合系数k、减小分流系数β、加强高压送电线路绝缘都可以提高高压送电线路的耐雷水平。在实际设计中,我们着重考虑降低杆塔接地电阻Rch和提高耦合系数k的方法作为提高线路耐雷水平的主要手段。
清楚了送电线路雷击跳闸的发生原因,对照下面表1内容,我们就可以有针对性的对设计中送电线路经过的不同地段,不同地理位置的杆塔采取相应的防雷措施。
⑴ 加强高压送电线路的绝缘水平。高压送电线路的绝缘水平与耐雷水平成正比,加强零值绝缘子的检测,保证高压送电线路有足够的绝缘强度是提高线路耐雷水平的重要因素。我们在设计高压线路时充分比较各种绝缘子的性能,分析其特性,认为玻璃绝缘子有较好的耐电弧和不易老化的优点,并且绝缘子本身具有自洁性能良好和零值自爆的特点。特别是玻璃是熔融体,质地均匀,烧伤后的新表面仍是光滑的玻璃体,仍具有足够的绝缘性能,所以设计中我们多考虑采用玻璃绝缘子。
⑵ 降低杆塔的接地电阻。高压送电线路的接地电阻与耐雷水平成反比,根据各基杆塔的土壤电阻率的情况,尽可能地降低杆塔的接地电阻,这是提高高压送电线路耐雷水平的基础,是最经济、有效的手段。对于土壤电阻率较高的疑难地区的线路,则应跳出原有设计参数的框框,特别是要强化降阻手段的应用,如增加埋设深度,延长接地极的使用,就近增加垂直接地极的运用
⑶ 根据规程规定:在雷电活动强烈的地区和经常发生雷击故障的杆 塔和地段,可以增设耦合地线。由于耦合地线可以使避雷线和导线之间的耦合系数增大,并使流经杆塔的雷电流向两侧分流,从而提高高压送电线路的耐雷水平。
⑷ 适当运用高压送电线路避雷器。由于安装避雷器使得杆塔和导线电位差超过避雷器的动作电压时,避雷器就加入分流,保证绝缘子不发生闪络。根据实际运行经验,在雷击跳闸较频繁的高压送电线路上选择性安装避雷器可达到很好的避雷效果。目前在全国范围已使用一定数量的高压送电线路避雷器,运行反映较好,但由于装设避雷器投资较大,设计中我们只能根据特殊情况少量使用。
作为设计部门,我们在进行送电线路设计时还应注意以下几点:(1)在选择高压送电线路路径时,应尽量避开雷电多发区或对防雷不利的地方;对于易受雷击的杆塔接地,要尽量降低接地电阻。
(2)在选择避雷方式时也要充分考虑本地区的防雷经验及特点,选用合适的避雷方法;(3)对于雷击多发区也应当减少大档距段的设计和在规程允许的范围内降低塔高。
(4)加强高压送电线路的验收。对于新投产的高压送电线路,做好高压送电线路的验收工作,抽查接地体的埋深是否符合规程的要求,射线长度是否达到设计的长度,接地体与接地引下线是否有可靠的电气连接,这些都是保证杆塔可靠防雷基础。
(5)对已投运的线路,生产单位要加大对老旧线路的投资和改造力度,对运行中发现问题较多的线路、雷击频发区段,要集中人力、资金,尽快进行改造。
跳闸原因 第3篇
关键词:定子冷却水泵;跳闸;缺相跳闸;定子冷却水泵跳闸
中图分类号:TH31 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2012)29-0094-02
随着机组运行时间的增长,各种设备问题也日益增多,给安全生产带来了重大隐患,而作为全厂动力源泉的电动机首当其冲,对电动机事故跳闸应做好必要防范手段,电动机跳闸原因很多,处理更为复杂,特别是事故跳闸。如何做好应对电机跳闸,减少电机跳闸,保证安全生产已刻不容缓,跳闸是电动机最为常见的故障,本文就我厂低压电动机定子冷却水泵常见的跳闸故障类型,故障原因,并结合我厂实际事故案例进行分析,采取最好的防范措施,减少机组跳闸次数,保证生产现场安全稳定运行,减少不必要的非停事故。
1 事故概述
某发电厂3号与4号机组2×330MW亚临界汽轮发电机组,分别于2008年11月12月份投产,汽轮机为北京北重汽轮电机有限责任公司制造的NC330-17.75/0.39/540/540型亚临界、一次中间再热、单轴、三缸双排汽、采暖抽汽凝汽式机组。发电机为北京北重汽轮发电机有限责任公司生产的T255-460水氢氢冷却、静止硅整流励磁系统、三相隐极式同步发电机。我厂定子冷却水泵的主要作用将定子冷却水箱中的去离子冷却水通过定子冷却水泵打到发电机定子绕组空芯铜导线中,将铜导线中的热量吸收并进入定子冷却水箱中进行冷却,防止定子绕组过热,烧损定子线圈,影响发电机的安全运行。定子冷却水泵在电厂中至关重要,如果定冷水流量低于
30 t/h,延时30s动作于机组跳闸。定子绕组允许的最高温度为120℃。在正常运行条件下,定子绕组温度应不超过90℃,各测试点及定子铁芯的各测试点温度指示大致相同,其标准偏差小于5℃,如果标准偏差大于5℃时,将发出报警信号。发电机定子绕组温度超过120℃,发电机保护动作跳闸。
2 事故经过
2012年01月02日,早9:20,3号机直流110 W第二组电源绝缘监测装置报警就地检查,进行查找,确定机MCC段母线控制装置报警。同时3号机汽机监盘人员发现3B定子冷却水泵跳闸,3A定子冷却水泵联锁启动。电气人员立刻去机MCC段母线查找定子冷却水泵开关。定子冷却水泵开关综合保护装置报警显示“缺相故障报警”并伴有电缆烧焦的气味。将3B定子冷却水泵抽届开关拉出,发现开关控制电缆全部烧损。并伴有一相动力电源断开。
3 定子冷却水泵电动机发生跳闸故障
低压电动机跳闸主要分为电源开关跳闸、接触器跳闸、热继电器跳闸三大类,当然还有现如今应用比较多的变频器故障导致电机跳闸。我们在日常工作中最为常见的是跳电源开关和跳热继电器,跳热继电器是一般的故障,而跳电源开关则是相当严重的故障。定子冷却水泵跳闸在电气方面故障有定子绕组缺相运行,定子绕组首尾反接,三相电流不平衡,绕组短路和接地,绕组过热和转子断条、断路等。
3.1 定子冷却水泵电动机发生跳闸故障的外因
故障外因主要有:电源电压过高或过低;三相电流不平衡;保护器或热继电器整定值过小;开关、接触器及热继电器等元件老化;起动和控制设备出现缺陷;接线错误导致反转;电动机过载;联锁跳闸;电源及引出线缺相、短路或接地;元件连接处虚接及铜铝连接处发热;周围环境温度过高,有粉尘、潮气及对电机有害的蒸气和其它腐蚀性气体、油类等。
3.2 定子冷却水泵电动机发生跳闸故障的内因
故障内因主要有机械部分损坏,如轴承和轴颈磨损,转轴弯曲或断裂,支架和端盖出现裂缝。旋转部分不平衡或联轴器中心线不一致。所传动的机械发生故障(有摩擦或卡涩现象),甚至造成电动机卡住不转。引起电动机过电流发热,使电动机温度急剧上升,绕组烧毁; 绕组损坏,如绕组对外壳和绕组之间的绝缘击穿,匝间或绕组间短路,绕组各部分之间以及首尾之间的接线发生差错,焊接不良,绕组断线等;铁芯损坏,如铁芯松散和叠片间短路;绑线损坏,如绑线松散、滑脱、断开等。
4 我厂定子冷却水泵跳闸原因分析
低压电动机的跳闸故障外因一般比较容易观察与发现,而内因往往不容易发现。由于电动机的结构型式、制造质量、使用和维护情况的不同,往往可能出现同一故障有不同外观现象,或同一外观现象引起不同的故障。因此要正确判断故障,必须先进行认真细致的观察、研究和分析。然后进行检查与测量,找出故障所在,并采取相应的措施予以排除。步骤如下:
①首先了解电机的型号、规格、使用条件、使用年限,以及电机在发生故障前的运行情况。当时机组负荷
220 MW,定子冷却水泵电机型号Y200L2-2,容量37 kW,电压等级380 W,额定电流69.8 A,角型接线,丹东黄海电机有限公司制造。以运行3年,在故障前运行良好,电机温度25℃,声音正常。由于3号机3A定子冷却水泵振动大,2011年12月02日切换到3B定子冷却水泵运行,正常运行时,3B定冷泵电流58.2 A,定子冷却水流量为80 t/h。
②察看故障现象,察看时要按电动机故障情况灵活掌握,通过观察分析判断,再把电机拆开,测量并仔细观察其内部情况,找出其故障所在。将3B定子冷却水泵进行停电做措施,对3B定子冷却水泵电机三相测绝缘,A相对地绝缘:500 Ω,B相对地绝缘:500 Ω,C相对地绝缘:500 Ω,相间绝缘为0 Ω。并由检修人员对定子冷却水泵电机三相测平衡电阻均为0.5 Ω。电机绝缘均正常。电机故障可排除。故障缩小到3B定子冷却水泵抽屉开关处,表面现象看控制电缆以及接触器全部烧损。同时负荷侧动力电源A相断开,综合报警显示“缺相故障报警”显示。初步判断由于3B定子冷却水泵A相动力电缆与接触器连接处接头接触不良,进行弧光放电打火,导致3B定子冷却水泵抽屉开关电缆烧损,属故障外因。
5 定子冷却水泵事故处理及防范措施
5.1 定子冷却水泵处理
经过检修更换备用抽屉开关,综保装置修改定值完毕,进行空载试验,用电流表测试泵的空载电流,测试数据显示:A、B、C三相电流分别为28 A、28.8 A、29.3 A,A、B、C三相电流相差不大,仅约1.3 A,三相电流不平衡值为4.5%,电动机的额定电流为69.8 A,空载电流为额定电流的40%,符合电动机空载时三相电流不平衡值为仅在10%左右,电流为额定电流的30%~50%的要求,抽屉开关试验正常后接带负荷,重新启动3B定子冷却水泵运行正常,3A定子冷却水泵恢复备用。事故处理完毕,110V直流装置报警复位,报警光字牌消失。缺相运行是常见故障之一。三相电源中只要有一相断路就会造成电动机缺相运行。缺相运行可能由于线路熔断器熔体熔断,开关触点或导线接头接触不良等原因造成。三相电动机缺一相电源后,如在停止状态,由于合成转矩为零而堵转(无法起动)。电动机的堵转电流比正常工作的电流大得多。因此,在此情况下接通电源时间过长或多次频繁地接通电源起动将导致电动机烧毁。运行中的电动机缺一相时,如负载转矩很小,仍可维持运转,仅转速略有下降,并发出异常响声;负载重时,运行时间过长,将会使电动机绕组烧毁。
5.2 防范措施
5.2.1 在开关备件上严把质量关并及时分析保护动作原
因
应选用正规厂家制造的开关,禁止选用工艺不良的开关以及不符合设备型号的开关。使用开关时,必须进行复检,不得走过场,做到防患于未然。集控室发现DCS“发电机断水保护光字牌动作”。运行中发生发电机断水时,则在中控室会发出“发电机断水”光字牌,30 s后,若仍不能恢复水循环,则应将发变组出口断路器跳闸,以保证设备安全。发电机断水的原因可能是:由于一台定子冷却水泵事故或过负荷跳闸,另一台水泵未能联动;发电机冷却水系统严重泄漏;定子冷却水路上发生严重阻塞而导致流量过低等。
5.2.2 制定详尽方案
定子冷却水进水温度超限。运行中出现发电机定子冷却水进水温度超限时,应全面分析出水温度及定、转子绕组和铁芯的温度情况。如未超限,则发电机仍可按额定工况运行。同时,应通知有关人员核对检查,以排除表计本身故障的可能性。如发生超限情况,则应根据当时的运行工况,降低发电机的有功或无功负荷,使各部分温度在限额内运行。在进行上述分析和处理的同时,应寻找冷却水温超限的原因并予以消除。加强电机的运行巡视检查,对电机的保护装置动作情况,电流变化进行详细分析,对轴承温度,轴振动做好记录,发现问题及时查找分析。
6 结 语
随着科学技术不断发展,电动机及控制设备的技术性能也日益完善。在工作中如何正确的使用和掌握其性能,减少故障的发生,保证电力设备安全生产运行,还需要我们在实际工作中不断积累经验,勤加思考,不断的去完善,正确判断电动机、控制设备存在的问题与故障处理,找出故障原因并加以分析,及时采取对策,以保证电动机及传动设备的正常运行。
参考文献:
[1] 熊信银,朱永利.发电厂电气部分[M].北京:中国电力出版社,2009.
[2] 王士政,冯金光.发电厂电气部分[M].北京:中国水利水电出版社,2002.
农村配网频繁跳闸原因及应对措施 第4篇
(1) 县级农电企业配电网, 特别是向山区供电的配电网, 因地形所限, 线路迂回曲折、大跨越档距多、线路长、线径小、供电面积大、用户少、用电能量小。而且随着近几年推行下山入川、移民搬迁、治穷致富政策的实施, 山区住户越来越少, 但又因为各种原因而存在搬迁不彻底的情况, 线路、配电变压器便不能全部拆除, 这些山区的交通状况很差, 线路巡视维护困难大, 导致巡视不能及时到位, 缺陷发现消除不及时, 最终造成事故跳闸。
(2) 重点集镇、工业园区、移民搬迁集中区, 建设周期短、用电需求大、标准高;早期电网供电电源单一, 分路、分段断路器安装又少, 绝大多数线路未形成环网运行, 极易发生事故、施工、检修造成停电范围扩大和负荷高峰期因供需矛盾突出引发过负荷跳闸。
(3) 预防性试验未正常有效开展, 对隐性缺陷不能及时发现处理, 如遇特殊天气有些“临界”设备就会突发故障。部分产权属用户的设备多数陈旧老化绝缘状况差, 维护不及时、保护配置不合理。加之部分投运较早的配电变压器直接从主线引接, 许多村组动力、照明用电共用一台配电变压器, 在机井抽水期配电变压器满载或过载易发故障, 停井后又是“大马拉小车”空耗电能, 因用户设备故障引起分路或主线跳闸造成大面积停电事故时有发生。
(4) 树线、房线矛盾突出。在裸导线下植树、建房、建养殖温棚现象频现, 特别是集镇等用电紧张地方更是制止困难。个别电杆因地形所限有时因采砂、车撞倒杆和刮风树枝搭挂导线造成短路跳闸。
(5) 随着生态环境改善, 喜鹊、乌鸦等鸟类数量猛增, 在转角杆、“T”接杆、耐张杆等双横担上建窝筑巢, 因10 k V及以下线路安全距离小, 且多数又是裸导线, 鸟类起飞时双翅展开造成相间弧光放电跳闸。
2 应对措施
(1) 加快小截面积、单电源线路绝缘化、增容改造。增加调容变压器、非晶合金变压器、地埋式变压器和分段、分路断路器数量。严把设计、进货、施工、验收关。在资金允许的前提下尽量提高城区、集镇、工业园区供电线路的设计标准, 采用新材料、新设备、新技术、新工艺进行建设, 或提升为双电源使其自动环网运行。
(2) 对因资金短缺而不可能进行绝缘化改造的边远地区线路, 用铁丝、铁皮制作简易实用经济有效的防鸟器, 利用停电机会安装在无碍线路安全且易建鸟巢的部位;对路边电杆、拉线及时补贴防撞标志和砍伐树枝, 达到预防电网事故、保护环境、节约资金目的。
(3) 加强线路运行管理, 投入一定资金先对重要和山区线路装备GPS移动管理系统, 进行定时、定点巡检, 并结合预防性试验对运行状况、参数进行保存, 定期对比、分析、判断, 严格按照缺陷闭环管理程序消缺, 将事故消除在萌芽状态。
电热水器一插电就跳闸的原因 第5篇
1、漏电保护器是否已损坏
热水器插电后跳闸,可以排除第一种可能,漏电保护器损坏,我们都知道没插电之前一切还是正常的。
2、电路、电气的短路现象,导致电流过大
热水器插电后跳闸,可能是由于电路出现短路,或者是功能过大导致跳闸现象。
3、电源是否接地或重复接地
如电线破皮,特别是零线更应注意,导致漏电现象;此类故障80%是由于电源线故障造成的,因为电源插头自带漏电保护,只要漏电,就会跳闸。加热管破裂也会出现自动保护现象,但是加热管破裂可能性较小。而电源插头故障的原因很大的可能是由于插头湿度过大,进水导致的跳闸。只要把水分晾干,或用电吹风把里面吹干就可以正常使用。
4、热水器加热管水垢太厚
如果你有兴趣,把换下来的加热管清洗除垢,还可以找到是哪个地方漏电的。水垢太厚了就爆管,水进了石英砂层,热水器就漏电跳闸了。本来,加热管与热水器外壳是绝缘的,现在你用万用表测一下,电阻肯定很小了。维修中,我们经常碰到这一情况。
5、与邻屋是否串电
查看家用跳闸是用的漏电开关还是空气开关,如果是漏电开关,肯定是热水器出现了漏电现象造成的,如果是空气开关,则是由于热水器内部出现短路才导致跳闸的。
6、热水器的元器件损坏
不管是热水器本身的元器件损坏或者是热水器的线路有所损坏都有可能会造成热水器插电跳闸,这也是属于热水器温控器起到保护热水器的功能。
如果热水器漏电或者是温控器漏电都会导致热水器插电跳闸,首先我们要做的就是要排除这种热水器元器件坏了的可能性,再对热水器的线路做是否漏电的检测。
如果热水器的温控器本身损坏了,也就是控制温度的元器件不能起到控制温度的作用了,那么热水器一定不能再正常的工作,因为假如温控无法控制则会有很大的危险,所以热水器就会做出插电就跳闸的动作来保护热水器和保护用户的安全。
跳闸原因 第6篇
关键词:差动保护;带负荷测量;差流;中间变流器
中图分类号:U224.2+7 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2015)23-0129-01
1 设备情况简介
四平热电厂66 kV母线采用双母线接线,母联兼旁路形式,除1、2、3号发电机外还有6条线路和高备变接入母线。其中3号发电机出口是三卷变,正常方式向220 kV系统供电,不与66 kV系统联系。
1.1 故障前系统运行情况
故障前系统运行情况:1、2号发电机分别经1631、2631开关接至66 kV北、南母线,热中甲,热海甲,热平甲线接至北母线,热中乙,热海乙,热平乙接至南母线,6300开关做母联运行,南、北母线经6300开关环并。
1.2 保护情况
66 kV母线保护采用比相式母差保护,由差动元件和比相元件构成。差动元件采用BCH-2/型差动继电器,比相元件采用LXB-1A电流比相继电器。此外还有低电压闭锁和电流断线闭锁元件用于闭锁母线保护。差动定值为10 A,低电压定值65 V,电流断线闭锁定值0.5 A。电流互感器变比1500/5,电压互感器变比66/0.1。
2 故障过程
2002年4月16日早,母差保护动作,母线上所有元件均跳闸。运行人员和继电班立即到现场检查,发现母差保护屏XJL、XJI、XJII信号继电器掉牌,“母差保护动作”光字牌亮,同时在开关场没有发现故障点。当时母差保护投无选择位置。由于一次设备未发现异常,也没有发现故障点,怀疑是保护误动做,请示总工同意后恢复送电,系统恢复正常的运行方式。
3 检查过程
①在系统恢复正常后,首先在母差保护屏测量了母差保护的差流:A310:45 mA,C310:45 mA,N310:40 mA。
②在开关场各设备端子箱处测量各设备310(母差电流编号)电流相位和幅值,由于开关场各设备端子箱间距离较远,所以选择油泵电源作为参考量以获得同一基准值。
测量结果如下:
#1主变:
A310:1.1 A,146 ℃、C310:1.09 A,25 ℃、N310:266 ℃
2主变:
A310:0.7 A,144 ℃、C310:0.4 A,27 ℃、N310:266 ℃
母联开关:
A421:0.2 A,341 ℃、C421:0.2 A,221 ℃、N421:99 ℃
热平甲线:
A310:0.41 A,343 ℃、C310:0.4 A,215 ℃、N310:91 ℃
热平乙线:
A310:0.47 A,340 ℃、C310:0.46 A,211 ℃、N310:93 ℃
③通过对上面数据的分析可以看出,1、2号发电机为电源,其电流相位与各负荷线相位相反,说明差动回路电流相位正确。各电流回路的电流幅值也和一次设备电流基本对应,由于测试时间较长,虽然运行人员尽力保证机组工况和负荷的稳定,但是也不能排除测试过程中的机组工况和负荷变动的影响,所以说以上数据还不能认为是同一时间的精确测量,不能用来对电流的幅值进行量的比较,还不能因此保证差流回路没有任何问题,但至少能说没有接错极性等大的错误。
④由于带负荷测量没有发现问题,同时电业局方面说热海乙线4月16日发生过短路,所以怀疑热海乙线电流回路存在错误导致差动保护区外故障误动作的可能性很大,决定热海乙线停电仔细检查其电流互感器及差动电流回路。4月17日热海乙线停电检查。
热海乙线电流互感器变比为600/5,差动电流回路接有中间变流器,变比为5/2,这样折算到母差保护屏的变比为1 500/5。
首先进行了电流互感器的试验,试验时为了能取得更加准确的结果,采用大电流发生器做变比试验,一次加600 A,二次电流测得5 A,测得变比完全正确。随后进行的极性,伏安特性,绝缘和二次负担试验结果都正确,没有发现任何问题。
然后进行了中间变流器的试验,在进行到A相中间变流器变比试验时发现变比不对,起初怀疑是中间变流器损坏,可是在拆除二次线后测量变比却正确,原来问题出在二次接线上。结论是由于中间变流器接线错误导致实际变比与设计变比不符,而在以前定检时测变比时都是拆开接线进行的,所以这一问题没能及时发现。
⑤保护定值存在的问题。原一次定值为1 500 A,是由电业局试验所于1997年5月27日下发的(母差保护定值由电业局计算)。我们对其进行了重新核算,与原定值有较大差别。
母差保护定值整定原则主要考虑要躲过外部最大短路电流,防止在外部短路时误动。取#1、2机运行,热平甲乙线运行,66 kV线路出口三相短路电流(最大外部短路电流)为11 438 A,则:
Idz=Kk(Fi+Fi')Idmax=1.5(0.1+0.05)11 438=2 573 A
Kk为可靠系数,取1.5。
Fi为CT误差取0.05~0.1。
Fi'为中间变流器误差,取0.05。
Idmax为最大穿越性故障电流。
可以看出,新算的定值为2 573,与原定值1 500相差很大。考虑到1997年5月时四平热电厂只有1台机运行,所以该定值应该是按照1台机运行整定的,没有根据四平热电厂的实际情况及时修改。由于定值较低,可能在外部故障时躲不过不平衡电流,造成母差保护在区外故障时误动做。
我们将这一情况及时通知了电业局,后者又重新下发了定值通知单,将母差保护的定值改到了3 000 A/10 A。
4 检查结论
从上面的检查过程可以看出,母差保护误动作有两个原因。4.1 变流器接线错误
热海乙线差电流回路用中间变流器接线错误,导致变比错误,将变比从1 500/5变成了600/5。当热海乙线线路发生短路故障时,巨大的短路电流流过热海乙线,由于变比错误导致不平衡电流增大,达到动作值引起母线差动保护误动作。
4.2 母差保护定值低,不能躲过外部故障的不平衡电流
母差保护定值低,不能躲过外部故障的不平衡电流是保护误动的一个重要原因。尤其当热海乙线变比错误,导致故障时不平衡电流增大,较低的定值更是无法躲过不平衡电流,于是就发生了保护误动作的情况。
5 教训及防范措施
①从母差保护的带负荷测差流过程可以看出,由于负荷电流比较小,相应的反映在二次的电流就更小了,再加上测试过程中负荷电流变动的影响,所以一些小的错误在带负荷测量时并不能发现。尤其对于母差保护,因为所带的元件多,所以可能由于正、负误差互相抵消的影响恰好导致问题被掩盖了,于是在带负荷测量时无论是差流还是电流相位和幅值都没能发现错误。可见,带负荷测量并不能发现差回路的一切问题,最基本的方法还是应该仔细检查元件及彻底的校线。
②由于中间变流器采用自偶变的形式,所以在接线时一定要分清公共端和出线端,如果将出线端接成公共端,正好将变比变成了1,失去了中间变流的作用。同时在电流互感器试验时也不应只是单纯的把互感器和中间变流器单独测试一下就完事,还应仔细检查回路,并且可以将电流互感器和中间变流器整体做一下变比,防止存在类似的错误或极性错误等,避免检验的死区存在。
参考文献:
配电网故障跳闸原因及预防控制 第7篇
10 k V架空线路多沿村居道路、农田沟渠等架设,或靠近居民房屋,或行走于农田旷野中,受气候条件和人类活动的影响较大,故障跳闸机率大。一旦跳闸,将直接造成人民群众的生产生活用电中断,若故障未能及时切除,则可能造成越级跳闸,造成较大范围的停电事件。本文分析了10 k V架空线路故障跳闸原因,提出了10 k V架空线路故障跳闸预防控制措施,为及时发现配电网故障,解决故障问题,保证正常的供电提供了借鉴。
1 10 k V架空线路故障跳闸原因
配电网故障跳闸直接影响到配电网系统的正常运行,而引起配电网故障跳闸的主要原有自然因素的影响、外力破坏、配电设备自身故障、用电用户设备故障等,以下主要针对这几方面原因进行剖析。
1.1 自然因素造成跳闸
1.1.1 雷击
雷击10 k V架空线路事故有很多种,有绝缘子击穿或爆裂、断线、配变烧毁等。雷击事故,固然与雷击线路这客观原因有较大关系,而与设备缺陷也有很大关系,分析其设备原因主要有:①绝缘子质量不过关。尤其是P-15、P-20针式绝缘子质量存在缺陷,近年来,本地区频频发生雷击针式绝缘子爆裂事故,引起10 k V线路接地或相间短路。②10 k V线路防雷措施不足。1998年底开始,很多地区的配电变压器都更换了氧化锌避雷器,但一些较长的10 k V架空线路却没有安装线路型氧化锌避雷器。③导线连接器接触不良。很多地区以前都习惯使用并沟线夹作为10 k V线路的连接器,甚至连并沟线夹都不用而缠绕接线。并沟线夹连接或缠绕接线都不是导线的最佳连接,导线连接不良,经受不住强大雷击电流的冲击。④避雷器接地装置不合格。不合格的接地装置,接地电阻大于10Ω,卸流能力低,雷击电流不能快速流入大地。
1.1.2 大风,特别是台风
按最大设计风速25 m/s设计的杆塔,刮10级以下台风,杆塔是没问题的,台风刮倒杆塔的原因主要有:①10 k V线路及杆塔没有按设计要求施工,杆塔基础不牢固或埋设不够深。②台风风速超过最大设计风速。10级台风的风速为25 m/s,11级台风的风速为30 m/s,12级台风的风速为33 m/s。
1.1.3 降雨
在强降雨的天气中,电房会出现漏水现象使绝缘性能降低,同时一些处于位置较为低洼地段的电缆搭杆经过长时间大量的雨水浸泡会出现松动、断杆和倒杆现象,进而引发线路短路造成跳闸[1]。在一些小雨、大雾等潮湿天气条件下,如果绝缘子表面有脏污痕迹就会影响绝缘子的绝缘效果,使绝缘子表面绝缘电阻明显下降,泄露出的电流变大,造成电网设备故障跳闸现象。
1.2 外力破坏
外力破坏亦是10 k V架空线路的多发事故之一,这类事故,根据破坏形式主要有:①车辆碰撞触引起10 k V架空线路倒杆(塔)。②风筝等飘浮后,碰触引起10 k V架空线路相间短路速断跳闸。③铁塔的塔材、金具被盗引起杆塔倾斜或倒杆(塔),导线被盗造成断线或短路。④杆塔基础或拉线基础被掏空、破坏,引起倒杆(塔)。⑤违章建筑的工具或材料碰触导线引起相间短路跳闸。
1.3 设备自身故障
10 k V架空线路设备自身的故障主要表现为:①设备运行时间太久,或使用环境较差造成设备老化。②设备自身的设计、生产质量问题。③设备长期得不到维修养护和检查,造成设备绝缘性能严重降低。④设备长期超荷载运行。
1.4 用户设备故障造成越级跳闸
目前用户设备导致10 k V架空线路故障跳闸的现象较为普遍,主要表现在用户在选择和使用设备时,对设备的挑选和设备的养护维修等标准了解不够,用户设备保护与线路保护未匹配,造成设备故障时越级,造成线路跳闸。
2 配电网故障跳闸预防控制
通过以上的分析了解到,针对不同的故障原因,可以采取相应的预防措施,有效降低10 k V架空线路故障率,具体如下。
2.1 对10 k V架空线路进行防雷升级
我区为雷击灾害多发地区,提高线路的防雷水平具有重要意义。近年来,主要采取以下措施进行升级改造。
2.1.1 更换、安装支柱式复合绝缘子或瓷横担
雷击10 k V架空线路针式绝缘子事故,是最多见的设备事故,造成这类事故的原因除了本地区雷暴日多之外,针式绝缘子质量不过关也是主要原因。前几年,我们采用和安装的P-15、P-20单裙、双裙及多裙针式绝缘子,经运行证明,该产品质量低劣,耐雷水平低,可以将这类绝缘子更换为支柱式绝缘子或瓷横担,新架10 k V线路亦应选用支柱式绝缘子或瓷横担。运行经验证明,支柱式绝缘子和瓷横担的耐雷水平及产品质量比P-15和P20针式绝缘子好得多。
2.1.2 安装氧化锌避雷器
在空旷的地区,由于没有高大建筑物引雷,雷直击线路是常有的事,所以宜在空旷的10 k V架空线路上安装线路型氧化锌避雷器。新安装的配网设备如配变、柱上开关、电缆头等也必须安装氧化锌避雷器,以加强对10 k V线路及设备的防雷保护。
2.1.3 选用安普线夹
在今后的10 k V线路改造和检修中,逐步淘汰并沟线夹作导线连接器,并严禁不用线夹而缠绕接线,应选用连接性能较好的安普线夹。
2.1.4 检查、整改接地装置
定期检查测量10 k V线路上接地装置的接地电阻,不合格的给予整改,保证接地电阻值不大于10Ω。新安装的10 k V线路接地装置接地电阻也不宜大于10Ω,与1 k V以下设备共用的接地装置接地电阻不大于4Ω。
2.1.5 装设避雷线
在部分空旷区域(如农田、山坡顶)的线路上,装设避雷线。我们在部分远离房屋、缺乏防雷保护的地区,以及在具备条件的同塔架设线路上方安装了避雷线,有效减少了雷击对线路的影响。
2.2 对沿海线路进行防风加固改造
我区有一半的区域在沿海,近年在台风到来时,总是造成大量线路跳闸,为减少台风灾害的影响,我区对沿海10 k V架空线路进行防风加固,减少杆塔间距离,加固基础,并在薄弱杆塔加装拉线,前年在我区登陆的台风未造成杆塔倒伏,断线故障大大减少。新建线路提高最大设计风速,按40 m/s最大风速进行设计。在台风季节到来之前,应对10 k V架空线路杆塔定期进行检查,制定完善的检查制度。
2.3 对10 k V架空线路自身设备故障的防范
设备故障的防范需要认真落实电网设备的修护和管理工作,及时对电网设备进行监测和检查,及时发现电网设备工作中出现的问题以及存在的问题隐患,特别是要对电网设备暴露在外的线路接处、接头、对线夹、接地等设施进行检测。夏季高温环境下的设备使用需要注意加强对环境温度的测量,及时发现电网设备在高温环境下的缺陷和存在的隐患,寻找有效的措施对其进行防范。开关等设备应严格按照技术规范做好定期维护检修和保护周年检等,杜绝设备带病运行。
2.4 防范外力破坏
1)为杜绝或减少车辆碰撞杆塔事故,可以在交通道路边的杆塔上涂上醒目的反光漆,以引起车辆驾驶员的注意,在电缆分接箱装设扩栏,并涂上醒目的反光漆。
2)加强保护电力设施的宣传教育。在10 k V线路旁设置醒目的禁止警示牌,禁止在10 k V线路两旁300m范围内放风筝和向线路抛物等。
3)加强打击破坏盗窃10 k V线路塔材及金具的力度,力求得到当地公安、治保部门的配合,制定有效和具体防范措施,对破坏、盗窃10 k V电力设施的破坏分子进行严厉打击。
4)加强对线路保护区内违章建筑物和搭建物的清除力度,及时制止危及线路的违章活动。
5)及时修剪线路附近的高杆植物,消除树木碰触线路导致跳闸的情况发生。
2.5 防止因过负荷导致线路跳闸
应加强对线路负荷情况的监控和预测,及早做好规划,做好重过载线路的负荷转移。在高峰负荷时段,加强线路的巡视,特别是做好重点部位的测温和测弧垂工作。必要时对工业用户进行错峰用电,坚决杜绝线路超载运行。
2.6 对用户设备故障进行防范
对用户设备的故障防范需要对市场上的电器设备质量进行严格把关和验收,确保用户设备应用工程中的设备设计、设备质量以及用户电网工程施工质量符合技术规范后才能进行接火。对于一些公用线路中的设备,应注意在设备现场进行勘察,要合理设计线路,对开关支路进行合理布置,在分支用户线路中界点要安装断路器以此保护定值。尽量缩小由于电网故障跳闸所波及的停电范围,同时还要定期对用户的设备和线路安全进行检查,摒弃一些不合格设备产品的使用,避免由于设备质量带来的设备电网故障跳闸现象。此外,对于用户设备中的一些老化和运行存在缺陷的线路设备要及时通知用户,使其及时更换设备,以此消除安全隐患。
3 结语
1 0 k V架空线路是电力供电系统的重要组成部分,有效地防止1 0 k V架空线路故障跳闸,可以提高电网的安全性能和运行能力,保证电力系统供电的有效性和可靠性。
摘要:我区配电网的主干骨架是10kV架空线路,其特点是线路走势复杂、受外界环境影响大、多为放射式结构、故障率较高。就10 k V架空线路的常发故障进行分析,并对如何提高10 k V架空线路供电可靠性进行探讨,以求提高配电网的安全运行水平。
关键词:10 kV架空线路,故障跳闸,保护
参考文献
[1]宋云亭,张东霞,梁才浩,等.南方电网“十一五”城市供电可靠性规划[J].电网技术,2013(8).
越级跳闸故障的原因及处理方法 第8篇
1) 一次设备出现短路或各种不同故障时, 因断路器拒动、保护拒动或保护整定值的不匹配, 造成上级断路器跳闸。本级断路器不动作, 导致较大范围停电, 故障的负面影响扩大, 经济损失较大, 即越级跳闸。
2) 越级跳闸主要有线路故障越级、母线故障越级、主变压器故障越级和特殊情况下发生的二级越级等形式。
3) 越级跳闸的主要动作行为。a.线路故障越级跳闸, 本线路断路器拒分, 保护动作, 如果装有失灵保护, 启动失灵保护, 要切除此线路接母线上的全部断路器;如果本线路保护未动作, 失灵不能启动跳闸, 失灵不动作或未装设失灵保护时, 把由本站电源对侧或主变压器后备保护切除电源, 这时故障切除时间延长, 主变压器后备保护通常由零序过流或复合电压闭锁过流动作, 对侧通常由零序二、三段或距离二、三段动作跳闸。b.母线故障越级跳闸, 如果装有母线保护, 母线差动保护拒动或断路器拒动, 会造成上级断路器跳闸, 通常也是由电源线对侧或变压器后备保护动作跳闸。如果母线上未装设母线保护如终端变电站母线, 母线故障, 由电源线对侧跳闸, 不归为越级, 是正确动作。c.变压器故障越级, 如果是由断路器拒动造成, 要由上级保护动作或由电源线对侧保护动作跳闸。
2 越级跳闸的主要表现现象
2.1 线路故障越级跳闸
1) 警铃、喇叭响, 中央信号盘发出“掉牌未复归”信号, 并有断路器跳闸。
2) 失灵保护启动跳闸情况。
3) 未装设失灵保护或装有失灵保护而保护拒动, 由主变压器一侧断路器跳闸, 如果是双绕组变压器两侧均跳开;如果是为双母线接线形式, 母联断路器和变压器断路器跳闸, 就是主变后备保护一段时限跳母联断路器, 二段时限跳本侧断路器;通过母线接电源对侧保护动作跳闸。
4) 跳闸母线失压, 母线上所接回路负荷为0, 录波器启动。
2.2 母线故障越级跳闸
1) 警铃、喇叭响, 有断路器动作跳闸, 中央信号盘发出“掉牌未复归”信号。
2) 母线未动作或未装设母线保护 (10k V母线) , 接在故障母线的主变压器后备启动跳本侧断路器;如果是双母线接线方式, 主变压器后备保护先跳母联断路器, 再跳主变压器一侧断路器, 故障母线上接电源线由电源对侧保护动作切除。
2.3 主变压器越级跳闸
变电站内全部停电, 各母线、各馈线负荷为0, 故障录波器动作, 变电站电源对侧断路器跳闸。
3 级跳闸的主要原因
3.1 保护出口断路器拒跳
诸如断路器电气回路故障、机械故障、分闸线圈烧损、直流两点接地、断路器辅助触点不通、液压机构压力闭锁等原因造成断路器拒跳。
3.2 保护拒动
交流电压回路故障、直流回路故障及保护装置内部故障等造成保护拒动。
3.3 保护定值不匹配
如上级保护整定值小或整定时小于本保护等而造成保护动作不正常。
3.4 断路器控制熔断器熔断, 保护电源熔断器熔断
4 级跳闸的处理方法措施
4.1 线路故障越级跳闸的处理
1) 查找断路器拒动的原因, 重点检查拒跳断路器油色、油位、气压是否正常, 是否喷油, 拒跳断路器至线路出口设备是否有故障。经批准后, 拉开拒动断路器两侧隔离开关。
2) 把事故现象和检查结果汇报调度, 按调度令送出跳闸母线和其他非故障线路。如果调度许可, 可用旁路代拒动断路器给线路试送电一次。
3) 要依次对故障线路的控制回路, 如直流熔断器、端子、直流母线电压、断路器辅助触点、跳闸线圈、断路器机构及外观等进行外部检查, 查找越级跳闸的原因, 如果查出故障, 马上排除, 恢复送电;如果未排除, 要把事故汇报上级, 组织专业人员对断路器越级故障进行检查处理。
4.2 主变压器或母线故障越级跳闸的处理
1) 查找断路器拒动的原因, 重点检查拒跳断路器油色、油位、气压状况有无异常, 是否喷油, 拒跳断路器至线路出口设备是否有故障。经批准后, 拉开拒动断路器两侧隔离开关。
2) 如果有保护动作, 要按保护动作情况判断某条母线某台变压器故障导致越级, 并对相应母线或主变压器一次设备进行认真检查;如果无保护动作信号, 要对所有母线和主变压器进行全面检查, 判明故障的范围和原因。把失压母线上断路器全部断开, 把故障母线或主变压器三侧断路器和隔离开关拉开。
3) 按调度的指令逐步恢复没有故障设备的运行, 并把故障母线或主变所带负荷转移至正常设备供电, 联系相关专业部门对故障设备检修。
参考文献
[1]吴东升等.几种典型接线方式闭锁断路器的隔离操作.东北电力技术, 2007.
[2]孙国彬等.小火电机组关停后面临的问题及处理措施.安徽电力科技信息, 2008.
[3]朱县盛.10kV越级跳闸事故原因和处理过程探讨.中国高新技术企业, 2011.
[4]马芳.变电站电气设备常见故障及事故处理.农村电工, 2007.
浅谈牵引供电跳闸原因查找及排除 第9篇
一旦跳闸, 牵引变电所值班人员要及时根据后台机数据或保护装置反馈信息, 对其管辖设备重点巡查母线、断路器 (小车) (流互-小车部位及触头测温片是否变色, 流互是否有异音、异味等) , 必要时全面巡查。确定是否由于变电所设备故障引发的跳闸, 避免变电值班人员的疏忽造成事故的扩大。如:2003年6月19日11点45分, 黍地沟变电所1#KX211DL跳闸, 重合闸失败。11点48分强送211DL时, 因合闸保险烧断未送上电, 变电所值班员误反映为强送电失败, 造成查找方向错误而中断供电62分钟。
2 加强供电调度与列车调度的联系
在巡查变电所同时, 供电调度及时通过列车调度, 了解跳闸供电臂内电力机车状况, 以及机车所在位置的接触网设备状态, 同时通过车站值班员了解站内接触网设备有无异常。如:异常响声、光电现象。若反馈信息中无异常状况, 则让电力机车降弓后进行强送电, 以此判别是机车或是供电设备原因引起跳闸, 减小排查范围。例如:2000年6月20日9时18分, 外西沟变电所1#KX211DL电流速断、阻抗2段动作, 重合闸失败, 当时天气晴朗, 列车调度及司机都反映未见异常情况, 待机车降下受电弓后强送电失败, 外西沟、新店子两个接触网工区全部出动, 前后历经4个多小时。最终查到跳闸原因是供电臂末端的新电子车站软横跨悬式绝缘子击穿。事后新店子车站值班员描述, 曾听到过接触网上有异响 (绝缘子击穿的声音) , 未经留意。其实新店子接触网工区更换绝缘子仅用了30分钟。
3 重点参考故障标定装置显示的数据
供电调度通知相关接触网工区对故障探测装置指示地段的电力机车、接触网设备重点查找, 必要时对整个供电臂设备进行巡视, 排除供电设备本身的故障或隐患, 这是查找跳闸原因最有效方法之一。如:2006年7月20日6点14分, 那时天气阴沉, 大红城变电所2#KX212DL电流速断动作, 重合闸闭锁, 故障标定距离0.34KM, 经接触网工区人员查找, 发现大红城车站90#棒式绝缘子闪烙, 及时进行了更换。
4 对不易发现的隐性故障跳闸, 可拉开绝缘锚段关节的隔离开关分段试送电, 排查故障
这种方法虽然时间长但很有效。拉开隔离开关前, 必须确认绝缘锚段关节技术状态良好。
如下图
若供电臂AB设备故障, 原因查找困难, 则先按二分法断开GK2, 对AO段进行强送电, 若失败则该段故障, 若成功则OB段故障。对前一种情况, 先断开GK1, 对AC段强送电, 若失败则该段故障, 若成功则CO段故障;对后一种情况, 先合上GK2, 断开GK3, 对AD段强送电, 若失败则OD段故障, 若成功则DB段故障。在拉隔离开关强送电过程中, 应有供电专业人员在被送电区段注意接触网设备状态, 对有关信息 (异常声、光、电现象) , 及时反馈并确定故障点。
5 加强联控工作, 扩大查找范围
5.1 机供联控
机务原因引起的跳闸占据比例较大, 从乘务员手中取得第一手资料, 对查找跳闸原因帮助很大。比方说, 机车所处位置的接触网或车顶上有异物、机车绝缘子闪烙或击穿、机车内部故障等, 机车司机都可以在第一时间反馈信息。特别是设在电力机务段内的机供联控人员, 对回库机车及时检查, 通过机车顶部绝缘、受电弓等异常状态, 结合跳闸时间、区段可查找跳闸原因。同时, 联控人员监督机车出库质量保证机车无病上线, 减少了机车原因引起的跳闸。
5.2 车供联控
车务人员在查找跳闸原因过程中有时起着举足轻重的作用。如1998年3月27日9点27分樊家变电所2#KX212DL电流速断、阻抗1段保护动作, 重合闸失败, 机车降下受电弓后强送电失败, 5分钟过后, 丹洲营车站值班员反映该站货线有放炮声音, 经确认为货线绝缘子击穿破裂, 后拉开货线隔离开关送电成功, 前后只用了25分钟就解决了问题。
参考文献
主变跳闸事故原因分析及处理 第10篇
事故前,某供电公司220kV变电站运行方式为:220kV系统单母线运行,110kV系统双母线并列运行,10kV为单母线经分段并列运行,#1主变检修。系统一次设备运行方式如图1所示。
2009年11月12日14时40分,#1主变10kV侧901开关柜更改TA二次接线极性工作结束后,投运#1主变。合201开关,再合101开关,当合上901开关后,10kV高压室传出爆炸声,#1主变10kV母线桥限流电抗器和10kV I段母线侧高压室起火。2分钟后,#1主变本体重瓦斯动作,跳开三侧开关。
2 事故分析
以901开关接到合闸命令为计时零点,在合901开关前,10kV I、II段母线均带电,901开关处在热备用。405ms(901开关没合上)时,9013隔离开关B、C相裸露部分(动静触头)附近因开关柜金属横条掉落造成BC相间短路,经半个周波发展成三相短路故障,最终导致901开关柜烧损。0~1.7s时,通过#1主变低压侧短路电流A相为15 324A,B相为14 280A,C相为14 700A;1.7~132s时,短路电流超过热稳定容量,导致低压侧匝间绝缘损坏,从而引发匝间短路,重瓦斯动作跳闸。与#1主变低压侧相同,流经#1主变低压侧限流电抗器的电流超过额定值(3 500A),且时间远大于其热稳定允许承受的时间,最终导致其内部短路起火,造成三相烧损。
3 继电保护分析
保护装置动作分析如下:
(1)901开关柜更改TA二次极性时,退出#1主变A、B套差动保护,因此故障初期,故障点在#1主变差动范围内,保护不动作。当故障点在#1主变低压套管与低压TA之间时,931开关跳开后,#2主变无法向故障点提供电流(但此时#1主变继续向故障点提供电流),故#1主变低压侧无电流,保护返回。当故障发展到低压侧TA与开关之间时,保护重新启动,当电流值大于过流定值且持续1.6s后,低压侧复压过流保护I段2时限正确动作。
(2)故障时,#1主变高压侧二次电流为3.8A(高压侧复压过流保护定值为I=3.54A,t11=4.5s,UL=60V,U2=6V),但由于低压侧故障时高压侧电压变化小,高压侧复压元件不开放,因此高压侧复压过流保护未动作。
(3)故障后,#1主变油样试验及高压试验证明#1主变本体有故障,#1主变重瓦斯动作正确。
通过以上分析可知,保护装置存在以下问题:
(1)高后备复压过流保护存在死区。由于#1主变低压侧发生三相短路时,高压侧的复压元件不开放,导致高压后备保护启动但不动作出口;另外保护装置型号为国电南自PST-1200,其高压侧后备保护的复压闭锁元件不能退出。因此当复压元件无灵敏度(即低压侧发生三相短路时,高压侧电压下降不够)时,会出现高后备复压过流保护死区,即#1主变10kV侧故障时无远后备。
(2)#1主变后备保护时间调整不当。#1主变三侧在改极性后,需带负荷试验,此时#1主变差动保护按规定将退出,后备保护将作为主保护,因此主变高压侧后备保护启动时间由4.8s改为4.5s。虽然在本次事故中因复压元件的闭锁,时差的调整不会影响结果,但为防止主变启动时故障,在无差动保护时主变高压侧后备保护时间的调整应以快速切除保护范围内故障为原则,尽量缩短高压侧后备保护的动作时间,防止主变故障持续时间过长。
4 处理对策
针对本次事故,提出如下处理对策:
(1)在变压器高压侧过流保护对低压母线的灵敏系数不满足规定时,应在变压器的低压侧断路器上配置2套完全独立的过流保护作为该低压母线的主保护及后备保护。这2套过流保护接于电流互感器不同的绕组,由不同的直流熔断器供电并以不同的时限作用于低压侧断路器与高压侧断路器(或变压器各侧断路器)。
(2)在确定高压侧复压过流保护的复压元件无灵敏度情况下,复压元件不能只取高压侧电压,应同时取高、中、低压三侧的电压,并经“或”门开放,只要故障时任一侧电压降至保护整定值,保护即开放。复压启动的高压侧复压过流保护逻辑图如图2所示。
(3)在低压侧发生两相短路故障时,高压侧电流很小,采用复压启动的过流保护不能满足要求,此时应在高压侧增加负序过流保护,以提高不对称短路时的灵敏度。
(4)为防止低压侧开关拒动或死区故障时,低压侧保护动作后不能切除故障,应在低压侧后备保护跳本侧开关后增加1个时限跳开主变各侧开关。
(5)针对一次设备启动时保护装置的投退及保护定值调整方案的编制,应综合整定计算、保护运行、方式安排等各方面的实际情况,以最快速、最可靠切除故障为原则。
摘要:介绍一起220kV变压器及10kV高压室烧损事故,通过分析继电保护动作,指出保护失配是引起事故的主要原因,并提出处理对策。
关键词:变压器,后备保护,死区
参考文献
[1]广东省电力调度中心.广东省电力系统继电保护反事故措施及释义[M].2007版.北京:中国电力出版社,2008
[2]国家电力调度通信中心.电力系统继电保护典型故障分析[M].北京:中国电力出版社,2000
[3]朱声石.高压电网继电保护原理与技术[M].北京:中国电力出版社,1995
断电跳闸新型插座 第11篇
相信住过集体宿舍的人都有这种经历:晚上集体断电后,经常忘记关闭灯的电源:早上通电后,突然来电,自己也被灯光弄醒。我们正是从这种经历中得到启示,设计了一种新型的插座。
这种插座能够在电源关闭的情况下自动切断电路。这样一来,当再次来电的时候,即使忘记关闭与插座相连的用电器的电源,用电器也不会自动工作。
除了日常生活中的用途,这种插座在工作中也能得到广泛的应用。比如,很多機器对电流的稳定性要求较高,在突然通电的时候往往不宜接通电源。由于这种插座能够在突然来电的时候仍然保持电路断开的状态,因此,可以起到对机器的保护作用。
如原理图所示,这个插座主要由降压稳压模块、继电器、不自锁按钮开关构成。
本新型插座设计的巧妙之处在于,将继电器串联于电路中,以此起到断电保护功能。降压整流模块为继电器提供直流电压。在电路工作过程中,图中不自锁按钮开关s处于断开状态,电路通过继电器连通。当电源关闭后,继电器恢复常开状态。电源恢复供电时,由于S与继电器均处于断开状态,电路不工作。当需要电路工作时,只需按一下点触开关S,继电器接通,电路重新工作,s断开后,这种状态也会保持。
在使用过程中,电源关闭后,插座也随之断开;当电源再次接通时,即使忘记关闭与插座相连的用电器(如台灯),由于插座保持断开。用电器也不会工作(灯不亮)。若想使用电器工作,只需按一下开关s,插座即接通,用电器可以工作(灯亮)。这样一来。既保证了安全,又节省了电能。
本新型插座的有益效果是:在具有一般插座功能的基础上,增加了断电跳闸的功能。电源关闭,插座也断开,电源再次接通时,插座防保持断开,此时按一下按钮开关S,插座接通。这种插座设计巧妙,成本低廉,非常适用于工厂、学生宿舍等集体供断电场所。
陶二矿电网短路越级跳闸原因研究 第12篇
关键词:陶二矿,越级跳闸,PSASP,电流差动保护
引言
煤矿供电系统的继电保护在保障煤矿安全生产中具有极其重要的作用, 保护装置必须满足选择性、快速性、灵敏性及可靠性四个基本要求[1,2,3]。电网中下级回路发生短路故障时, 导致上级保护装置动作跳闸, 称为短路越级跳闸, 有时甚至越过多级。越级跳闸不符合选择性和可靠性的要求, 由于矿井电网同一电压等级要穿越多个变电所, 且供电线路一般很短, 造成矿井电网越级跳闸为普遍现象[4,5]。邯郸陶二矿变电站电网短路越级跳闸现象也经常发生, 造成煤矿电网短路越级跳闸的原因主要有:开关机构配置不当、井下供电线路短路电流相差很小、上下级保护整定配合不当、系统运行方式差异较大、CT的饱和现象、失压保护延时难以整定等[3,4,5,6,7,8]。因此, 能否通过合理整定阶段式电流保护来彻底解决陶二矿电网短路越级跳闸问题, 必须结合陶二矿电网的实际参数对上述原因逐一进行分析, 找到导致陶二矿电网短路越级跳闸的根本原因, 确定彻底解决越级跳闸问题的方案。
本文利用PSASP软件搭建陶二矿电网的模型进行短路电流仿真计算, 用Matlab软件对短路电流数据进行作图分析, 通过分析找出了陶二矿电网发生短路越级跳闸的根本原因, 确定了采用电流差动保护原理来彻底解决短路越级跳闸。
1 煤矿电网越级跳闸原因分析
煤矿变电站的越级跳闸故障是由多种情况引起的, 根据实际运行情况, 下面对几种常见的导致短路越级跳闸的原因进行分析。
(1) 整定方法不合理
速断保护按躲过最大负荷电流整定时, 比按短路电流整定得到的值要小得多, 发生短路故障后沿线保护均启动, 跳闸取决于开关的机械特性, 导致短路越级跳闸, 如图1所示。
图中Izd1’为按躲过最大负荷电流整定的值, Izd1为按短路电流整定的值。解决的方法为采用正确的整定方法。
(2) 短线路造成保护定值无法区分
短线路的短路电流的变化平缓, 始末端短路电流差值小, 按躲过线路末端最大短路电流整定, 一般保护灵敏度<1。电力系统规程建议在灵敏度小于1的情况下不适宜装设电流速断保护, 但是煤炭规程规定井下必须装设速断保护, 不准甩掉不用。此时一般按同一灵敏系数法整定, 造成线路在最小运行方式下有保护范围, 然而在最大运行方式下可能发生越级跳闸, 如图2所示。
正常整定时的整定值为Id1, 但当线路较短时, 进行灵敏度校验, 知保护灵敏度小于1, 此时按同一灵敏度系数法进行整定, 即保证在最小运行方式下有7 0%的保护范围, 整定值为图中Id1’, 那么在最大运行方式下, 延伸到下一级线路的L1max’, 但短路发生在L1max’之前时会导致越级跳闸。解决的方法为:在短线路增设限流电抗器或采用差动保护原理。
(3) 系统的运行方式差异较大
正常整定时保护灵敏度小于1, 此时按同一灵敏度系数法进行整定, 整定值为图中Id1’, 那么在最大运行方式下, 延伸到下一级线路的L1max’, 但短路发生在L1max’之前时会导致越级跳闸。
(4) 短路电流过大, 造成C T饱和
短路电流超出了保护装置短路电流的最大保护范围 (现在井下高压综保一般为10倍) , 如线路末端母线的最大三相短路电流为3340A, 而线路的CT的变比为200/5, 也就是保护的最大电流只能选取2000A。解决方法为:改变CT为合适变比的CT、加装限流电抗器或改保护原理为差动保护。
(5) 失压保护延时难以整定
大多井下保护器的失压保护动作延时不能整定, 为瞬动, 另外部分失压脱扣动作值不准确。馈线距离母线很近的地方发生短路故障时母线电压短时失压, 该段母线上其他开关的失压保护误动作导致“越级跳闸”。解决方法为:选择具有失压保护延时可整定或具有延时的保护装置;改保护原理为差动保护。
(6) 开关据动
煤矿井下高爆开关质量参差不齐, 开关动作速度差异较大, 开关质量差异较大。解决方法为:保证开关质量。
2 陶二矿电网建模及短路仿真计算
2.1 陶二矿电网建模
为了对陶二煤矿供电系统越级跳闸问题进行分析, 首先进行短路电流计算。PSASP是国内进行电力系统分析经常使用的软件, 它可以很方便地实现短路计算分析。通过编辑单线图绘制系统的接线模型, 可以通过表格化的界面为模型中各元件输入参数, 计算得到元件的阻抗标幺值, 选择故障点进行短路计算, 即可得到故障点的短路电流值。
陶二煤矿35kV变电所的35kV进线有两路, 一路引自陶二110kV变电站的35kV母线338间隔 (陶北二回路) , 一路引自陶二矸石热电厂357间隔 (厂北一回路) 。陶二煤矿35kV变电所内装有两台主变, 系统运行方式为35kV母线、6kV母线并列运行, 正常情况下由陶北二线338供电, 厂北一线357热备用, 主变只运行一台, 五条下井的回路给井下中央变电所供电系统, 正常情况下联络断开。
根据陶二煤矿35kV变电所的电气主接线图、系统主要运行方式、各级变压器的参数、线路的型号及参数、35kV系统的最大和最小短路容量, 用PSASP软件对陶二煤矿35kV变电所的地面部分、井下中央变电所和首采变电所电网进行建模, 如图4所示。
在模型中输入陶二矿各级变压器和各级线路的参数, 完成陶二矿电网的建模。
2.2 短路仿真计算
在陶二矿电网的模型中, 定义方案, 点“短路”按钮, 软件进入短路计算状态, 等软件程序对基础库数据抽取完成并完成拓扑分析, 然后点“作业定义”按钮, 进入“短路计算信息”设置故障类型和故障地点, 选择全网母线三相短路, 然后开始进行短路计算, 计算完成后生成全网母线三相短路电流值的报表。
最大运行方式下各点的三相短路电流值见表1, 最小运行方式下各点的两相短路电流值见表2。
640线路、638线路、636线路、635线路、639线路、641线路、643线路末端的短路电流值与642线路末端短路电流值相同。632线路、633线路、637线路末端的短路电流值与631线路末端短路电流值相同。4#、8#、13#、14#, 15#, 22#, 23#, 24#高开所带线路的末端短路电流值与3#高开所带线路的末端短路电流值相同。5#、9#高开所带线路的末端短路电流值相同。1#、2#所变低压侧短路电流值相同。
3 陶二矿电网越级跳闸根本原因分析
根据第1节中煤矿电网越级跳闸的常见原因, 结合陶二煤矿电网的短路电流仿真计算值, 逐一进行分析, 从而确定导致陶二矿电网发生越级跳闸的根本原因。
(1) 整定方法是否合理。根据短路电流计算值整定变压器的主保护定值, 并与陶二矿现行的保护定值单比较, 得知陶二矿电网的主变保护整定值与计算结果出入较大, 6kV线路保护大部分未装设无时限电流速断保护, 装设无时限速断保护的开关灵敏度满足要求, 但是整定值过小, 下级线路发生短路故障时的短路电流超过整定值, 导致越级跳闸现象的产生。
可见, 陶二矿电网6kV线路继电保护整定方法不合理。但是, 陶二矿电网越级跳闸问题的解决是否能通过改变保护的定值和正确配置线路阶段式电流保护来解决, 还要对其他常见原因进行深入分析。
(2) 是否是线路短造成保护定值无法区分。地面部分644线路最短为30m, 640线路100m, 最长的为5条下井线路1100m, 如631线路;井下中央变电所供电线路中最长的为去首采变电所的5#和9#高开所带的线路, 均为1350m, 最短的为100m, 如2#开关所带线路。
因此, 只需对下井一631线路、井下3#高开所带线路, 首采Ⅰ回5#高开所带线路的短路电流值进行分析, 就能得知是否是短线路造成陶二矿短路越级跳闸。
根据表1和表2中的短路电流值, 用Matlab软件对短路电流值进行作图, 如图5, 图6所示。
从图5可以看出, 3#高开线路首末端短路电流的变化很小, 虽然631线路首末端短路电流的变化相对较大, 但是按躲过最大短路电流整定的灵敏度小于1, 按同一灵敏度系数法, 保证在最小运行方式下有保护范围, 在最大运行方式下保护仍然会延伸到下一级线路, 导致最大运行方式下发生越级跳闸。从图6可以看出, 虽然631线路和5#高开线路首末端短路电流的变化相对较大, 但是保证在最小运行方式下有保护范围, 在最大运行方式下保护仍然会延伸到下一级线路, 导致最大运行方式下发生越级跳闸。
通过上述分析可以得出结论:陶二矿变电所6kV线路的长度太短, 造成首末端保护定值无法区分是导致陶二矿电网短路越级跳闸的原因之一。
(3) 是否是系统的运行方式差异较大。分析图5和图6可以看出, 在现有线路长度的条件下, 确实是系统运行方式差异较大, 按躲过线路末端最大短路电流整定, 一般保护灵敏度<1。此时如果按同一灵敏系数法整定速断定值, 就会造成在最小运行方式下线路有保护范围, 而在最大运行方式下可能发生越级跳闸。
(4) 是否是短路电流过大造成CT饱和。
根据CT的参数可以确定CT能够测量的最大短路电流, 如1500/5变比保护级10P10的CT能够测量15000A以内的短路电流, 保证误差不超过10%。根据陶二矿电网各开关的保护级和短路电流来判断, 结果为:6kV侧开关CT在线路末端发生短路故障时, 均因短路电流过大而造成CT饱和。母线处发生短路故障时的最大短路电流为10440A, 进线开关611和612的变比1500/5且保护级为5P20, 能满足要求。
(5) 是否为失压保护延时难以整定。据统计陶二矿井下隔爆高开的种类较多, 有弹簧操作机构和永磁机构的, 采用的是无锡军工, 无锡新一代, 济源华宇的BGP43型隔爆开关, 其中无锡新一代隔爆开关的保护器是上海山源的, 这些隔爆开关的失压保护均不能进行失压保护延时的整定, 造成大面积失压保护动作停电。
通过上述分析, 得到导致陶二矿供电系统越级跳闸的原因有保护整定方法不合理, 短线路造成保护定值无法区分, 系统运行方式差异较大, 短路电流过大造成C T饱和, 失压保护延时难以整定。
结合第1节中各种导致越级跳闸原因的解决措施知, 改变保护原理为差动保护是彻底解决陶二矿电网短路越级跳闸的合适方案。
4 结论
本文在计算陶二矿电网短路电流的基础上, 分析陶二矿电网短路越级跳闸问题, 得出以下几点结论:
(1) 陶二矿电网线路保护定值和配合存在不合理的地方, 是导致短路越级跳闸的原因之一。
(2) 短线路造成保护定值无法区分是导致陶二矿电网短路越级跳闸的原因, 因此无法通过正确整定线路保护定值和配置阶段式电流保护来彻底解决陶二矿短路越级跳闸问题。
(3) 导致陶二矿电网短路越级跳闸的原因还有系统运行方式差异较大, 短路电流过大造成C T饱和, 失压保护延时难以整定, 因此陶二矿要彻底解决短路越级跳闸问题必须改变保护原理为差动保护。