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摘要:为了保证供电可靠性,当工作电源因故障被断开以后,备自投装置能自动而迅速地将备用电源投人工作,保证用户连续供电。然而备自投装置不成功动作,则无法正常投入备用电源,也起不到保证电力系统连续可靠供电的作用。本文以一变电站单母分段进线备自投实例,通过模拟多种故障,分析备自投动作不成功,最后得出结论。
关键词:备自投 动作 不成功
中图分类号:TM7 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)08(a)-0125-01
电力系统许多重要场合对供电可靠性要求很高,为了保证其供电可靠性,设置了备用电源。当工作电源因故障被断开以后,能自动而迅速地将备用电源投入工作,保证用户连续供电的装置即称为备用电源自动投人装置,简称备自投装置。采用备用电源自动投入装置是提高供电可靠性的重要方法。
1 备自投常见方式与配置条件
常见的备自投方式有三种:进线备自投、分段(桥)备自投、变压器备自投。具体使用方式由变电站的运行方式决定。
参照有关规程,备自投装置的主要使用原则可以归纳如下。
(1)应保证在工作电源和设备断开后,才投入备用电源或备用设备。
(2)工作母线和設备上的电压不论何种原因消失时备自投装置均应起动。
(3)备自投装置应保证只动作一次。
(4)备自投装置判断变电站失去工作电源的判据,应该是母线无电压且原工作电源线路无电流。
备自投装置的动作逻辑的控制条件可分为三类:充电条件,闭锁条件,起动条件。即在所有充电条件均满足,而闭锁条件不满足时,经过一个固定的延时完成充电,备自投装置就绪,一旦出现起动条件即动作出口。
2 实例与原因分析
以单母分段进线备自投为例子,进线工作线路同时带两段母线运行,另一条进线处于明备用状态。当工作线路失电,其断路器处于合位,在备用线路有压、桥断路器合位的情况下跳开工作线路,经延时合备用线路。若工作电源断路器偷跳即合备用电源。为防止TV断线时备自投误动,取线路电流作为线路失压的闭锁判据。
2.1 单母分段进线备自投实例
51开关为小水电上网,52和58开关互为进线备自投。正常运行时,51开关正常运行,52开关为电源,58为备用电源。因为雷雨天气,线路保护装置跳掉52开关,重合闸没动作,备自投装置也没动作(如图1)。
2.2 线路保护重合闸未启动分析
线路保护为南瑞RCS-941线路保护,在瞬时性故障时,应该合闸成功,但是线路保护重合闸未动作。检查装置定值和采样值,发现重合闸方式为“检母无压,线有压”,但是线路电压无采样量,检查插件背板接线,未发现问题,更换备用插件,采样值正常,模拟瞬时性故障,重合正常,得出结论,交流采样插件损坏导致重合闸动作条件不满足。
2.3 备自投动作不成功分析
备自投在变电站失去工作电源,检查备用线路有压、桥断路器合位的情况下跳开工作线路,经延时合备用线路。
本站采用的四方CSC-246备自投装置,分析进线备自投时动作逻辑。
(1)动作逻辑1,以I、II段母线均失压、线路I电流小于电流定值Idz1、进线II有压作为启动条件,1DL在跳闸位置作为闭锁条件,以T1延时跳开1DL。
(2)动作逻辑2,以进线II有压,1DL在跳闸位置、II段母线失压作为启动条件,2DL在合闸位置作为闭锁条件,以T3延迟合2DL。
动作条件为,充电满,启动条件全部满足,闭锁条件全部不满足,经延时合上2DL。
线路保护跳开52开关,备自投装置应该直接进入动作逻辑2,进线II线路电压有压UL2,52开关重合失败,为跳闸位置,58开关在跳闸位置,但是备自投保护未动作,分析原因,51开关小水电上网,在52开关故障跳闸的情况下,母线电压不会突变,会缓慢下降,导致不满足母线失压条件,电压在足够长的时间才降到母线失压门槛一下。不满足全部启动条件,虽然无闭锁条件,但是也无法满足动作条件。
为重现故障,模拟试验。此时52、55、58开关均在检修态,52在合位,55在合位,58在分位,通过保护试验设备,满足备自投充电条件,I母、II母均有压,线路UL1、UL2均有压。方式一充电灯亮。通过线路保护跳开52开关,备自投装置应该直接进入动作逻辑2,为验证分析结论,重复试验如下,模拟方式一,保证I母、II母有压,线路UL1、UL2均有压,1DL在合位,3DL在合位,2DL分为,等待方式一充电灯亮,断开I母母线电压空开ZKK1和II母母线电压ZKK2,模拟母线失压,保护装置按动作逻辑1,和动作逻辑2正常动作,先延时跳开52开关,延时合58开关。
继续试验,等待备自投方式一充电灯亮,模拟线路保护故障跳开52开关,缓慢降低母线电压,通过试验设备设置电压按时间降低。
(1)设置15s降到母线失压门槛Udz1,充电灯熄灭。
(2)设置10s降到母线失压门槛Udz1,充电灯熄灭。
(3)设置8s降到母线失压门槛Udz1,充电灯熄灭。
(4)设置5s降到母线失压门槛Udz1,正常合上58开关。
2.4 结论与建议
得出结论,只有母线电压,在很短时间内降到母线失压门槛以下,本站备自投装置才会正常动作。为对比试验结果,用南瑞RCS-9651备自投装置,重复试验,1min左右降到母线失压门槛以下,保护也会正常动作合上2DL。建议退出备自投装置,等待更换保护程序版本,并试验合格后,再投入备自投装置。
参考文献
[1]国家电力调度通信中心.国家电网公司继电保护培训教材[M].北京:中国电力出版社,2009.
[2]CSC-200系列数字数保护测控装置说明书[S].北京:北京四方继保自动化股份有限公司.
关键词:备自投 动作 不成功
中图分类号:TM7 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)08(a)-0125-01
电力系统许多重要场合对供电可靠性要求很高,为了保证其供电可靠性,设置了备用电源。当工作电源因故障被断开以后,能自动而迅速地将备用电源投入工作,保证用户连续供电的装置即称为备用电源自动投人装置,简称备自投装置。采用备用电源自动投入装置是提高供电可靠性的重要方法。
1 备自投常见方式与配置条件
常见的备自投方式有三种:进线备自投、分段(桥)备自投、变压器备自投。具体使用方式由变电站的运行方式决定。
参照有关规程,备自投装置的主要使用原则可以归纳如下。
(1)应保证在工作电源和设备断开后,才投入备用电源或备用设备。
(2)工作母线和設备上的电压不论何种原因消失时备自投装置均应起动。
(3)备自投装置应保证只动作一次。
(4)备自投装置判断变电站失去工作电源的判据,应该是母线无电压且原工作电源线路无电流。
备自投装置的动作逻辑的控制条件可分为三类:充电条件,闭锁条件,起动条件。即在所有充电条件均满足,而闭锁条件不满足时,经过一个固定的延时完成充电,备自投装置就绪,一旦出现起动条件即动作出口。
2 实例与原因分析
以单母分段进线备自投为例子,进线工作线路同时带两段母线运行,另一条进线处于明备用状态。当工作线路失电,其断路器处于合位,在备用线路有压、桥断路器合位的情况下跳开工作线路,经延时合备用线路。若工作电源断路器偷跳即合备用电源。为防止TV断线时备自投误动,取线路电流作为线路失压的闭锁判据。
2.1 单母分段进线备自投实例
51开关为小水电上网,52和58开关互为进线备自投。正常运行时,51开关正常运行,52开关为电源,58为备用电源。因为雷雨天气,线路保护装置跳掉52开关,重合闸没动作,备自投装置也没动作(如图1)。
2.2 线路保护重合闸未启动分析
线路保护为南瑞RCS-941线路保护,在瞬时性故障时,应该合闸成功,但是线路保护重合闸未动作。检查装置定值和采样值,发现重合闸方式为“检母无压,线有压”,但是线路电压无采样量,检查插件背板接线,未发现问题,更换备用插件,采样值正常,模拟瞬时性故障,重合正常,得出结论,交流采样插件损坏导致重合闸动作条件不满足。
2.3 备自投动作不成功分析
备自投在变电站失去工作电源,检查备用线路有压、桥断路器合位的情况下跳开工作线路,经延时合备用线路。
本站采用的四方CSC-246备自投装置,分析进线备自投时动作逻辑。
(1)动作逻辑1,以I、II段母线均失压、线路I电流小于电流定值Idz1、进线II有压作为启动条件,1DL在跳闸位置作为闭锁条件,以T1延时跳开1DL。
(2)动作逻辑2,以进线II有压,1DL在跳闸位置、II段母线失压作为启动条件,2DL在合闸位置作为闭锁条件,以T3延迟合2DL。
动作条件为,充电满,启动条件全部满足,闭锁条件全部不满足,经延时合上2DL。
线路保护跳开52开关,备自投装置应该直接进入动作逻辑2,进线II线路电压有压UL2,52开关重合失败,为跳闸位置,58开关在跳闸位置,但是备自投保护未动作,分析原因,51开关小水电上网,在52开关故障跳闸的情况下,母线电压不会突变,会缓慢下降,导致不满足母线失压条件,电压在足够长的时间才降到母线失压门槛一下。不满足全部启动条件,虽然无闭锁条件,但是也无法满足动作条件。
为重现故障,模拟试验。此时52、55、58开关均在检修态,52在合位,55在合位,58在分位,通过保护试验设备,满足备自投充电条件,I母、II母均有压,线路UL1、UL2均有压。方式一充电灯亮。通过线路保护跳开52开关,备自投装置应该直接进入动作逻辑2,为验证分析结论,重复试验如下,模拟方式一,保证I母、II母有压,线路UL1、UL2均有压,1DL在合位,3DL在合位,2DL分为,等待方式一充电灯亮,断开I母母线电压空开ZKK1和II母母线电压ZKK2,模拟母线失压,保护装置按动作逻辑1,和动作逻辑2正常动作,先延时跳开52开关,延时合58开关。
继续试验,等待备自投方式一充电灯亮,模拟线路保护故障跳开52开关,缓慢降低母线电压,通过试验设备设置电压按时间降低。
(1)设置15s降到母线失压门槛Udz1,充电灯熄灭。
(2)设置10s降到母线失压门槛Udz1,充电灯熄灭。
(3)设置8s降到母线失压门槛Udz1,充电灯熄灭。
(4)设置5s降到母线失压门槛Udz1,正常合上58开关。
2.4 结论与建议
得出结论,只有母线电压,在很短时间内降到母线失压门槛以下,本站备自投装置才会正常动作。为对比试验结果,用南瑞RCS-9651备自投装置,重复试验,1min左右降到母线失压门槛以下,保护也会正常动作合上2DL。建议退出备自投装置,等待更换保护程序版本,并试验合格后,再投入备自投装置。
参考文献
[1]国家电力调度通信中心.国家电网公司继电保护培训教材[M].北京:中国电力出版社,2009.
[2]CSC-200系列数字数保护测控装置说明书[S].北京:北京四方继保自动化股份有限公司.