Ｚｈｕａｎｇｂｅｉｙｉｎｇｙｏｎｇ ｙｕ Ｙａｎｊｉｕ◆装备应用与研究意 ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■一ＩＩＩＩＩＩＩ＿ １ １０ ｋＶ线路备自投装置不正确动作分析及改进 曹亮 （广东电网公司清远供电局，广东清远５１１６００） 摘要：介绍了ＣＳ￣２１Ａ系列１１０ ｋＶ线路备用电源自投与测控装置的工作原理和动作过程，分析了该装置在实际运行过程中发生不 正确动作的原因，并且提出了改进思路及解决方法，以求电网能安全可靠运行。 关键词：备自投装置；不正确动作；原因；改进；补跳 ●一一一一一一一一 ０引言 ‘ ２２０ ｋｖ琶江变电站 ： 随着电力系统自动化进程的推进，许多地区电网的１１０ ｋＶ 变电站基本实现了自动化，而备用电源自动投入装置也成了标 准配置。在平常的定检中，带开关整组试验比较困难，１１０ ｋＶ 线路备自动投装置易出现不正确动作情况，例如在１１０ ｋＶ迳 头变电站中就出现过此情况。本文分析了该备自投装置不正 确动作原因，并提出了相应的改进措施，对提高供电可靠性，保 证系统稳定运行有着重要意义。 １ １１０ ｋＶ线路备自投装置不正确动作原因分析 ｉ１Ｏ ｋｖ迳头变电站 １．１存在的问题 图１为１１０ ｋＶ迳头变电站１１０ ｋＶ琶迳甲及琶迳乙线的 图１ 部分１１０ ｋＶ琶迳甲、琶迳乙线一次接线图 一次接线图。 １１０ ｋＶ琶迳乙线开关合上。 故障发生前，１１０ ｋＶ迳头变电站的１１０ ｋＶ琶迳甲线运行， １＿２原因分析 而１１０ ｋＶ琶迳乙线处于热备用状态，１１０ ｋＶ线路备自投装置 １１０ ｋＶ迳头变电站侧现场检查结果：（１）１１０ ｋＶ线路备 投入运行。 自投保护装置“跳闸出口”指示灯不亮，“合闸出口”指示灯亮， 现１１０ ｋＶ琶迳甲线发生故障，２２０ ｋＶ琶江变电站侧开关 即１１Ｏ ｋＶ线路备自投装置没发“跳ｉｉ０ ｋＶ琶迳甲线”的跳闸 差动保护、距离Ｉ段、零序Ｉ段保护动作跳闸，重合闸成功。而 命令，而发“合Ｉ１０ ｋＶ琶迳乙线开关”的合闸命令；（２）ｉｉ０ ｋＶ 此时出现以下２个问题：（１）１１０ ｋＶ迳头变电站侧开关差动保 琶迳甲线开关保护光纤差动保护动作，重合闸没动作，开关处 护动作跳闸，重合闸不成功；（２）１１Ｏ ｋＶ线路备自投动作，且 于分闸位置；（３）打印１１０ ｋＶ线路备自投保护动作报告，从录 热偏差。具体说来：（１）很多四角切圆燃烧锅炉的折焰角和 ４结语 屏结构存在不合理之处，由于分割屏是炉内气流进入水平烟 道前的第一道关卡，因此分割屏和折焰角的结构对于烟气的 综上所述，引发四角切圆燃烧锅炉热偏差的原因比较复 流速偏差具有较大的影响。研究表明，四角切圆燃烧锅炉如 杂，既有锅内汽侧的原因，也有炉内烟侧和锅炉设计的原因，这 果采用将分割屏偏置的布置方式（或者是不等距的布置方 些因素问常常会相互作用而加剧热偏差程度。一般而言，四角 式），能够减小对流烟道气流速度的不均匀性而降低热偏差。 切圆燃烧锅炉热偏差的治理措施主要从“锅”内和“炉”内人手， 此外，四角切圆燃烧锅炉的折焰角采用增加折焰角高度和左 通过优化四角切圆燃烧锅炉的结构、运行方式等来达到治理目 右不等深度的结构时，能够具有较好的消旋作用。（２）由于 标。近年来，随着对四角切圆燃烧锅炉热偏差研究的不断深 烟气能量具有不均衡性，因此可以采用同轴反切风技术来减 入，四角切圆燃烧锅炉热偏差的治理措施越来越多，但是并非 弱锅炉内气流的旋转动量。但采用同轴反切风技术时，由于 所有措施都可以通用，需要具体情况具体分析。 炉内旋转的是燃烧着的射流火焰，因此只有当消旋风动量达 到一定程度后，方能显著影响水平烟道烟气能量和壁温分布。 ［参考文献］ （３）四角切圆燃烧锅炉的运行工况会显著影响其热偏差，因 ［１］唐从耿，刘丛涛，张裕嘉，等．锅炉受热面热偏差的改进措施 此通过调节运行工况来减小热偏差也是行之有效的。如确保 ＥＪ］．动力工程，２００６（６） Ｅ２］张蓉媛，王雅勤．锅炉过热器系统热偏差计算方法的探讨ＥＪ］． 四角切圆燃烧锅炉的四角配风和燃烧量的均匀混合，通过确 现代电力，２０００（３） 保炉内水冷壁受热均匀来减小四角切圆燃烧锅炉的热偏差； ［３］李名生．锅炉受热面热偏差的改进方法研究［Ｊ］．电源技术应 在确保四角切圆燃烧锅炉正常燃烧的基础上，适当降低大风 用，２０１２（１１） 箱静压，以此来减小四角切圆燃烧锅炉的热偏差；四角切圆燃 烧锅炉运行时，如果负荷发生变化，那么调风、配风、燃油和煤 收稿日期：２０１３—０８ ２１ 粉的停、运、增、减应以四角同层均匀为原则，尽量避免对角或 作者简介：郭增辉（１９８４一），男，陕西宝鸡人，助理工程师，研 缺角运行方式。 究方向：大型火力发电机组运行与维护。 机电信息２０１３年第３６期总第３９０期 ４９ ＝●■■＿●，目－＿＿＿－＿日＿ｊ，＿＿＿＿Ｅ日 ＿＿＿－＿Ｅｔ自＿＿一０装备应用与研究◆Ｚｈｕａｎｇｂｅｉｙｉｎｇｙｏｎｇ ｙｕ Ｙａｎｉｉｕ 波图上可见１１０ ｋＶ线路备自投保护合闸出口动作合１１０ ｋＶ 琶迳乙线开关。 ２．１ 线路瞬时故障 （１）１１０ ｋＶ琶迳甲线开关在运行状态，１１０ ｋＶ琶迳乙线 开关在热备用状态，１１０ ｋＶ线路备自投保护装置在运行状态， 方式１充电已完成；（２）模拟ｉｉ０ ｋＶ迳头变电站的１１０ ｋＶ琶 迳甲线发生故障，其动作过程为：Ｉｉ０ ｋＶ琶迳甲线开关保护动 作跳开，１．５ Ｓ后１１０ ｋＶ琶迳甲线开关保护重合闸动作，合上 １１０ ｋＶ琶迳甲线开关；同时模拟Ｉ１０ ｋＶ迳头变电站侧１１０ ｋＶ 母线无压，而１１０ ｋＶ琶迳乙线线路有压，１１０ ｋＶ线路备自投保 护装置启动，１．５ Ｓ后１１０ ｋＶ琶迳甲线开关保护重合闸动作， 检查２２０ ｋＶ琶江站侧１１０ ｋＶ琶迳甲线重合闸延时定值 为ｌ Ｓ；１１０ ｋＶ迳头站侧１ｌＯ ｋＶ琶迳甲线开关保护重合闸延时 定值为１．５ Ｓ；¨Ｏ ｋＶ线路备自投保护跳闸延时定值为２ Ｓ，合 闸延时为０．５ Ｓ。 检查现场１１０ ｋＶ琶迳甲线线路电压与母线电压不满足重 合闸同期要求，即２２０ ｋＶ琶江站侧２２０ ｋＶ母线分裂运行， ¨０ ｋＶ母线不同源角差大于３０。。 １１０ ｋＶ迳头变电站现场带实际开关模拟故障时运行方式 及动作过程如下：（１）１１０ ｋＶ琶迳甲线开关在运行状态， 合上１１０ ｋＶ琶迳甲线开关且１１０ ｋＶ母线有压，１１０ ｋＶ线路备 自投保护装置１０ ｓ后整组返回，备自投动作正确。 １１０ ｋＶ琶迳乙开关在热备用状态，１１０ ｋＶ线路备Ａ投保护装 置在运行状态，方式１充电已完成；（２）模拟１１０ ｋＶ迳头变电 站的ｌ１０ ｋＶ琶迳甲线发生故障，此时，１１０ ｋＶ琶迳甲线开关保 护动作跳开，同时１１０ ｋＶ琶迳甲线开关保护重合闸启动，由于 ｌ Ｓ后２２０ ｋＶ琶江站侧重合成功，ｌ１０ ｋＶ琶迳甲线线路有压； 在¨Ｏ ｋＶ琶迳甲线开关跳开的同时，模拟１１０ ｋＶ迳头变电站 侧１１Ｏ ｋＶ母线无压，而１１０ ｋＶ琶迳乙线线路有压，ｌ１０ ｋＶ线 路备自投保护装置０．５ Ｓ后动作并发“合ｌ１Ｏ ｋＶ琶迳乙线”开 关命令，ｌ１０ ｋＶ母线电压恢复。１．５ Ｓ后，虽然１１０ ｋＶ琶迳甲 线线路及ｎＯ ｋＶ母线均有压，但同期重合闸未动作。 由试验结果及当时的装置事件记录可以得出，１１０ ｋＶ线路 备自投装置在ｌｌＯ ｋＶ琶迳甲线开关跳开后加速合上了备用电 源的ｌｌＯ ｋＶ琶迳乙线开关，即在１１０ ｋＶ琶迳甲线开关分位及 ｌ１Ｏ ｋＶ母线无压时不经２ Ｓ的跳闸延时，而经０．５ ｓ延时直接 执行合闸程序（图２）。 ３０ ｍｓ ５５３ ｍｓ】０３５ ｍｓ】５００ ｍｓ 线路保护动作 线路保护重合闸 备自投母线电压 备自投跳闸 各自投合闸 甲线线路电压 图２录波图 １．３问题的解决 １１０ ｋＶ线路备自投装置不正确动作的主要原因是在 ｌ１Ｏ ｋＶ琶迳甲线开关本身保护跳开后，加速合上了备用电源 开关．致使１１０ ｋＶ琶迳甲线在瞬间故障时因不同期而重合不 成功，被动地将负荷转至另一电源，对电网造成不必要的冲击， 违反了继电保护原则。 ２ １１０ ｋＶ线路备自投装置不正确动作改进措施 为与线路重合闸配合并解决备自投跳合闸延时整定问题， 在１１Ｏ ｋＶ线路备自投动作时，无论运行线路是否在分位，必须 执行跳运行线路步骤，按整定的延时补跳运行线路，同时发闭 锁重合闸命令。 修改备自投逻辑后，现场带实际开关模拟故障运行方式及 动作过程，具体分析如下： ５０ ２ｌ２线路永久故障 （１）１１０ ｋＶ琶迳甲线开关在运行状态，１１０ ｋＶ琶迳乙线 开关在热备用状态，１ １０ ｋＶ线路备自投保护装置在运行状态， 方式１充电已完成；（２）模拟１１０ ｋＶ迳头变电站的１１０ ｋＶ琶 迳甲线发生故障，其动作过程为：１１０ ｋＶ琶迳甲线开关保护动 作跳开，１．５ Ｓ后１１０ ｋＶ琶迳甲线开关保护重合闸动作，合上 １１０ ｋＶ琶迳甲线开关，重合后加速动作跳开ｌ１０ ｋＶ琶迳甲线 开关；同时模拟１１０ ｋＶ迳头变电站侧１１０ ｋＶ母线无压，而 １１０ ｋＶ琶迳乙线线路有压，１１０ ｋＶ线路备自投保护装置启动， １．５ ｓ后１ｌＯ ｋＶ琶迳甲线开关保护重合闸动作，合上１１０ ｋＶ 琶迳甲线开关且１１０ ｋＶ母线有压，１．６ Ｓ后加速动作切１１０ ｋＶ 琶迳甲线开关，母线无压，ｌ１０ ｋＶ线路备自投保护装置启动后 经２ ｓ动作出口发“跳１１０ ｋＶ琶迳甲线开关”命令，同时发“闭 锁１１０ ｋＶ琶迳甲线开关重合闸”命令，２．５ Ｓ发“合１１０ ｋＶ琶 迳乙线开关”命令，备自投动作正确。 ３结语 １１０ ｋＶ线路备自投装置应用较多，特别是在供电网络比较 薄弱的地区，而其不正确动作容易影响电网的安全稳定运行。 因此，积累运行经验，改进１１０ ｋＶ线路备自投保护的各种设计 缺陷，对电网安全运行有重大意义。文中分析并解决了１１０ ｋＶ 线路备自投装置与１１０ ｋＶ线路保护重合闸的配合问题，使其 更能适应现场运行要求。同时考虑到１１０ ｋＶ线路备自投保护 在定检中很难带２个实际开关进行试验，要求在新建站投运前 按线路实际定值进行带实际开关试验，以检验其配合问题；在 Ｅｔ常定检中配合线路开关停电，进行线路保护与备自投配合传 动试验，以确保ｌｌＯ ｋＶ线路备自投与线路重合闸配合正确。 ［参考文献］ Ｅｌｉ刘学军．继电保护原理［Ｍ］．北京：中国电力出版社，２００７ ［２］国家电力调度通信中心．电力系统继电保护实用技术问答 ［Ｍ］．第２版．北京：中国电力出版社，２０１３ ［３］许正亚．电力系统自动装置［Ｍ］．北京：中国电力出版社，１９９０ 收稿日期：２０１３—０８—１３ 作者简介：曹亮（１９７９～），男，广东佛冈人．电气工程师．从事 继电保护安装、调试、维护ｌＴ作。