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[系统控制与保护]从3起故障看微机保护装置中密封继电器存在的问题及解决建议
来源: | 作者: | 发布时间: 2021-03-04 | 77 次浏览 | 分享到:

  摘要:通过分析3起微机保护异常动作的原因,发现微机保护装置内采用的密封继电器,由于厂家制造质量差或选型不准,运行单位也无这些中间继电器的调试规程和调试手段,给系统的安全稳定运行带来了严重隐患。
  
  关健词:微机保护,密封继电器,问题
  
  目前微机保护装置在我公司大量运用,其周期性定检的各种规程和手段越来越规范,但是微机保护插件上集成的密封继电器一直无有效和全面的试验方法和标准,这些小继电器的性能一旦出现问题,将成为保护误动且原因不明的一个诱因,也极可能造成或扩大事故。另外,虽然已在新设备的选型时要求跳闸出口继电器选用动作功率大,动作电压高的中间继电器,而有的厂家却没有根据技术条件配置相应的继电器,或选用劣质产品,现场调试人员也没有密封中间继电器的调试规程和试验手段,且厂家未提供密封中间继电器配置型号及技术参数,也就不能发现厂家的错误配置的隐患。
  
  1三起保护异常动作原因分析
  
  (1)2006年6月,某110KV变电站#1主变(主变保护装置为珠海优特型)三侧无信号掉闸。事故发生时为雷雨气候。
  
  事故发生后检查监控SOE记录看到,三侧的动作时间之差只有75毫秒;检查三侧后备保护装置报文,均无保护启动和故障信息记录,但有跳闸动作记录,故推断为#1变压器非电量保护误动作。但进一步检查监控SOE和非电量装置报文,均未发现任何动作信息。
  
  从装置原理分析,珠海优特UT-9934C非电量保护装置的信号回路经带门限电压(160V)的光电隔离端子进入装置,驱动对应的信号继电器;动作继电器的动作电压门限设计在130V以上,启动功率设计在2.5W左右。如果有一个介于130V-160V之间的大于2.5W瞬时功率的干扰信号侵入,就可能使装置出现动作出口、无信号记录的情况。
  
  由于动作发生时,现场为较强烈的雷雨气候,推断为雷电干扰引起。现场检查发现,保护屏的送往变压器非电量信号空接点的+KM(701)信号接地,接地点在室外变压器侧的有载调压箱内。按照规程,控制电缆的屏蔽层是在控制室和开关场两端接地的,目的是消除磁场对电缆芯线的干扰,由于动作发生时现场处于较强烈的雷雨天气,所以现场的电磁干扰应该处于一个比较高的状态中。正常情况下,由于电缆屏蔽层的作用,雷电干扰能量被屏蔽层阻挡,但当屏蔽电缆的一条芯线(比如现场的+KM(701)与屏蔽层短接后,由于此芯线是单点接地,感应雷击时产生的开关场地电压波动和电磁场,在此接地导线两端产生不对称电压并形成电流,变化的暂态信号通过芯线之间的分布电容,直接耦合到其他芯线中,形成脉冲电压波形,只要能量足够,即有可能驱动动作继电器出口。根据现场雷雨时,运行人员看到,信号光隔端子的指示灯有与闪电同步的闪动的情况看,上述分析的耦合通道是肯定存在的。
  
  现场事故发生后,现场工作人员首先检查并很快解决了直流接地问题,并通过并联负载的办法增加了非电量信号回路继电器的动作功率(调整到5W)。在后来一次强度低于上次的雷雨气候下,后台监控记录中可观察到雷击引起的保护启动信号和录波波形,说明雷电对一次设备的电磁干扰已经形成,但是没有观察到非电量信号的任何异常表现或SOE信息,系统通讯和控制均表现正常,由此可以推断对事故原因的分析和处理措施应该是正确的。
  
  (2)2006年9月,某220KV变电站#1主变35KV侧开关柜内短路,该主变差动保护装置(国电南自,PST-1200型)动作跳三侧开关,中低压侧开关跳开,高压侧开关A相和B相跳开、C相开关拒动,高压侧开关非全相运行,导致对侧线路保护动作。
  
  事故后检查高压侧开关本体、操作机构正常。传动试验时发现高压侧C相开关不能分闸,保护装置操作箱上“保护跳闸1”信号灯不亮,进一步检查保护屏至跳闸线圈之间回路正确,检查发现该开关操作箱STH插件内1TJ(2)继电器动作后接点不能导通(该继电器触点驱动C相跳闸),故判断操作箱STH插件内1TJ(2)继电器损坏为C相开关未跳开,扩大故障的直接原因。更换STH插件后,试验发现开关正确动作。
  
  (3)2006年7月,某110KV变电阻#2主变重瓦斯保护(南瑞继保,RCS型)动作,主变跳闸。现场检查主变瓦斯继电器,无气体和漏油现象;检查保护装置,装置发出重瓦斯保护动作信号,且频繁动作,保护动作信号无法复归。进一步检查发现,主变端子箱至瓦斯继电器的电缆存在问题(在保护屏用数字万用表测量保护装置的公共端和重瓦斯开入接点之间的电压为173伏,而其它非电量如公共端和轻瓦斯开入接点之间电压是正常电压为220V),造成保护屏瓦斯出口继电器处于临界动作状态,频繁起动和恢复;同时,非电量保护装置出口继电器动作功率小(为3W左右),最终导致重瓦斯保护继电器误动作。