[摘要]10kV饋線開關(guān)保護的可靠動作對提高電網(wǎng)用戶的供電可靠性有重要的意義。文章通過對一起典型的開關(guān)拒動事故進行分析,提出解決方案,對相關(guān)從業(yè)人員具有重要的參考意義。
[關(guān)鍵詞]10kV饋線;拒動;解決方案;輔助接點;弧光短路;彈簧儲能
[作者簡介]楊水其,廣東電網(wǎng)公司江門恩平供電局工程師,廣東恩平,529400
[中圖分類號] TM56 [文獻標識碼] A [文章編號] 1007-7723(2012)06-0033-0002
一、事故發(fā)生經(jīng)過
事故前運行方式:某110kV變電站#1主變供10kV 1M運行,#2主變供10kV 2M運行,10 kV母聯(lián)開關(guān)分開。10kV三坑線掛10kV 2M運行。
2008年5月10日,當?shù)爻霈F(xiàn)雷暴天氣,10kV三坑線11時13分28秒625毫秒電流Ⅱ保護動作跳閘, 11時13分29秒625毫秒,重合閘動作, 11時13分30秒19毫秒電流加速保護跳閘,11時13分32秒707毫秒,控制回路異常。11時13分46秒602毫秒2號主變保護WBH-813L(低壓側(cè)后備保護)限時速斷(T1)保護動作(定值一時限跳500開關(guān)),46秒903毫秒限時速斷(T2)保護動作,跳開502開關(guān)。
二、原因分析
1.一次故障分析:經(jīng)供電所現(xiàn)場檢查,10kV三坑線#53桿BC相斷線及AB相瓷擔斷裂,造成線路ABC相永久短路。
2.保護動作情況分析:經(jīng)檢查動作報告,10kV三坑線因三相短路(短路電流約1600A)約經(jīng)500 ms過流2段保護動作正確,跳開714開關(guān),約1000 ms重合閘動作,開關(guān)合上,約300ms重合閘后加速動作,開關(guān)分不開。約600ms#2主變低后備動作跳開502開關(guān),主變保護動作正確。經(jīng)檢查保護裝置,發(fā)現(xiàn)保護控制電源開關(guān)已經(jīng)跳開(控制回路和遙信開入回路同一電源)。10kV饋線開關(guān)柜控制回路電源跳開導致保護拒動是這次事故的主要原因。
三、故障點查找及處理經(jīng)過
1.繼保人員對保護裝置連續(xù)多次模擬跳閘重合不成功的故障,保護及開關(guān)動作正常,沒有出現(xiàn)控制空開跳閘的現(xiàn)象;檢查過往保護動作情況,有多次重合成功的記錄,證明這是一次隨機性的故障。
2.控制回路對地絕緣測試:101,102,137,107,遙信開入對地電阻≥20MΩ,數(shù)據(jù)符合要求。
3.開關(guān)分合閘電壓試驗(分合閘線圈電阻220Ω):分閘電壓80V,合閘電壓110V,滿足規(guī)程要求。
4.空氣開關(guān)試驗(型號:SIMINS 5X52,C6):動作電流≥12A(直流電流),20A(交流電流),滿足要求。
5.檢查開關(guān)機構(gòu)本體,10kV三坑線714開關(guān)由于機構(gòu)分合閘半軸正常,排除開關(guān)機構(gòu)出現(xiàn)“卡死”現(xiàn)象導致分閘電流過大而引致二次控制電源開關(guān)跳閘的原因。
經(jīng)過以上檢查分析,排除了導致保護拒動的一般原因,再次檢查過往保護動作情況,發(fā)現(xiàn)曾經(jīng)出現(xiàn)過重合成功后控制空開跳閘的情況。根據(jù)多次出現(xiàn)的動作記錄,我們斷定控制空開跳閘發(fā)生在開關(guān)合閘成功后,某些輔助接點分位和合位轉(zhuǎn)換的瞬間。初步懷疑開關(guān)輔助接點間絕緣不好,上端或下端正負極性不一致在分合位轉(zhuǎn)換瞬間弧光短路致直流短路。經(jīng)拆開輔助開關(guān)檢查,上端和下端極性一致,無打火放電痕跡。
要求開關(guān)廠家拆開機構(gòu)所有二次元件及回路進行檢查,發(fā)現(xiàn)開關(guān)柜“彈簧已儲能”指示燈回路“彈簧已儲能常閉接點”和遙信回路“彈簧未儲能常開接點”位于同一個彈簧儲能微動開關(guān)內(nèi)(下圖紅色方框處),該微動開關(guān)因為短路出現(xiàn)接點燒蝕和內(nèi)部塑料部分融化的現(xiàn)象。經(jīng)分析原因為開關(guān)合閘完成后瞬間開關(guān)彈簧能量釋放完畢,儲能電機動作,彈簧已儲能常閉接點打開,同時彈簧未儲能常開接點閉合,該對接點開合轉(zhuǎn)換瞬間發(fā)生弧光短路導致控制空開跳閘。因正常兩接點間無接觸短路問題,發(fā)生弧光短路具有偶發(fā)性的特征,跟環(huán)境溫度、濕度及兩個接點動作的同步性有關(guān)。