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10kV开关重合闸保护误动作原因探讨

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1 事故简述
2010年4月11日,检修人员对110kV城北变电站10kV利十线114手车开关不能自动储能进行消缺工作,缺陷处理完成后,运行人员按照要求对该手车进行验收。首先将手车开关二次插头插好,并在试验位置用操作杆顶开机械传动机构进行了几次分合试验(因考虑使用微机防误电脑钥匙不方便便采用就地合闸方式),检验手车开关自动储能情况。验收合格后,运行人员按照操作票内容逐一唱票复诵进行送电操作,因该手车开关推进机构卡涩,操作人员随即进行现场处理,当时只检查手车开关机械位置为“分”,没有仔细观察利十线114开关保护装置分位灯“绿灯”是否亮。在运行人员将手车从试验位置摇至工作位置同时,利十线114开关瞬间自动带负荷合闸送电成功,当时负荷电流很小,同时保护装置面板显示保护信息“16:03:18:149,重合闸动作;16:03:18:149,不对应启动”,操作人员将以上情况报告值班负责人后,值班负责人随即命令操作人员将开关分开,操作人员用操作杆手动将开关紧急机械分闸,此时重合闸保护再次动作,将开关第二次合上,保护装置面板同样显示“16:03:58:879,重合闸动作;16:03:58:879,不对应动作”,操作人员立即手动机械紧急分闸,并将该手车开关摇至试验位置。汇报调度后由检修人员进行处理,无发现开关合闸异常。当时该开关三相一次重合闸保护投入为:保护启动及不对应启动,动作整定时间为1S。其重合闸保护逻辑原图如图1所示:

图1 逻辑原理图



1楼2011-10-09 20:57回复

    图2 KK操作把手接点通断表

    图3 展开图
    CHJ:重合闸常开接点;HBJ:合闸保持继电器;
    TBJV:防跳继电器电压线圈;TBJI:防跳继电器电流线圈;
    HWJ:合闸位置继电器;TWJ:跳闸位置继电器;
    BSHJ:压力闭锁合闸常闭接点;BSTJ:压力闭锁跳闸常闭接点;
    HQ:合闸线圈;TQ:跳闸线圈;TJ:跳闸继电器常开接点;
    S8:手车试验位置行程开关触点;S9:手车工作位置行程开关触点;
    QF:断路器辅助开关;


    2楼2011-10-09 21:00
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      2025-06-11 04:03:25
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      3楼2011-10-09 21:02
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        当手车开关由试验位置至工作位置转换过程中,由于开关辅助接点位置不通,导致TWJ和HWJ继电器失电,其相应常开接点返回,满足控制回路断线条件。此时装置报文SOE应该显示“控制回路断线”,但由于在保护单元设置中没有开放该信号,因此SOE报文没有显示“控制回路断线”。从重合闸逻辑原理图(图1)看出,在手车开关由试验位置转工作位置时,控制回路断线只是闭锁重合闸充电,而重合闸充电成功后,不闭锁重合闸保护启动。
        当手车开关由试验位置到达工作位置时,该开关线路保护装置采到开关位置辅助接点,控制回路导通,启动TWJ继电器动作,其常开接点闭合,此时满足不对应启动条件,因此导致开关重合成功。从表“利十线遥信SOE数据”可以看出:利十线开关跳位合闸及利十线工作位置合闸同时发生在“2010-04-11
        16:03:17:110”,说明手车开关到达工作位置时,装置采到TWJ信号;经过1039ms后,重合闸不对应保护启动(时间为16:03:18:149),符合重合闸时间为1s的设定;经过8ms后,利十线开关跳位分闸(时间16:03:18:157),这样从开关跳位合闸到跳位分闸共用时1047ms。开关合闸后,弹簧储能持续了12s零443ms,利十线开关合位分闸为16:03:57:827,这样开关合位合闸至分闸时间间隔为39s零624ms,满足逻辑原理图1中“大于20s且装置采到HWJ”的重合闸充电条件。因此在运行人员第二次就地将开关机械分闸后,因满足重合闸已充电完成且采到TWJ跳位信号,因此重合闸不对应启动第二次动作将开关合上。综合以上分析可以归纳出,本次事故主要有六方面原因:
        1、保护装置KK把手置于“手合”位置。
        2、保护逻辑原理图1中“控制回路断线”仅闭锁充电,没有闭锁重合闸保护启动。
        3、重合闸保护中投入了“不对应启动”。
        4、当手车开关在试验位置时,TWJ继电器因自身插件可靠性等原因,其线圈通电后,常开接点没有可靠闭合。
        5、检修人员在做保护传动试验将开关合闸时,没有根据安全规程要求使用五防电脑钥匙及由操作人员进行合闸,擅自用短路线将五防闭锁接点接通,使开关合闸。
        6、操作人员没有仔细检查开关线路保护装置分位灯“绿灯”是否亮。


        4楼2011-10-09 21:03
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          3 采取的对策
          为避免此类故障再次发生,检修单位将该线路重合闸保护由原先的开放保护启动及不对应启动改为仅开放保护启动,取消不对应启动功能,此方法不可取。不对应启动重合闸可以对断路器本身机构不良、人员在二次回路工作原因引起误动作造成的开关“偷跳”起到一定的纠正作用,对提高供电的可靠性,防止不对称故障尤为重要。不能因噎废食,应按照事故“三不放过”原则对故障根源进行全面系统分析。
          针对以上问题采取的具体措施如下:
          3.1
          与厂家技术部门联系,在重合闸保护启动条件中增加“控制回路断线”闭锁条件,这样在手车开关由试验位置到工作位置转换时,可由“控制回路断线”闭锁将已充电完成的重合闸进行瞬间放电。考虑到现场由于保护动作快捷,而保护装置HWJ及TWJ继电器接点的转换有一个时间差,在这转换时间差内,实际也发生控制回路断线,现场检查保护动作事件记录及遥信SOE记录,在合位由分闸到跳位转换为合闸的过程,约有近50ms延时,为很好躲过上面提到的接点转换的延时,从而有效的避免在开关操作过程中的误重合现象,反馈厂家修改程序,延长闭锁的时间,经过600ms延时报控制回路断线,控制回路断线则使已充电的重合闸放电。目前已由厂家技术人员对我公司该型号保护装置进行了升级完善。


          5楼2011-10-09 21:05
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            3.2
            在暂时不能更换保护和开关的情况下,我们采取了如下措施:通知操作队员,在进行该站10kV小车开关操作时,为避免发生上述现象,操作前先将开关操作把手KK向“手跳”方向打一次,使有可能没有返回的KK辅助接点转回手跳位置,“就地手合”辅助接点“5-6”断开,避免误重合现象发生。
            3.3
            在变电站现场运行规程及倒闸操作票中增加项目:线路故障保护动作掉闸后手车由工作位置转试验位置及检修后由试验位置转工作位置时,检查线路开关保护装置重合闸是否充电及严格检查线路开关保护装置分位灯“绿灯”是否亮。
            3.4 该站手车开关已经运行11年,存在设备老化、位置信号不完善等缺陷,纳入本年度技改更换计划。
            3.5 在检修时,要求检修人员在做保护传动试验拉合开关时,由操作人员进行操作,操作时严格使用电脑五防电脑钥匙。
            利十线遥信SOE数据
            厂站名称
            遥信名称
            动作时间
            动作信息
            城北变
            利十线开关跳位
            2010-04-11 16:03:17:110
            合闸(SOE)
            城北变
            利十线工作位置
            2010-04-11 16:03:17:110
            合闸(SOE)
            城北变
            利十线开关跳位
            2010-04-11 16:03:18:157
            分闸(SOE)
            城北变
            利十线开关合位
            2010-04-11 16:03:18:203
            合闸(SOE)
            城北变
            利十线弹簧未储能
            2010-04-11 16:03:18:217
            合闸(SOE)
            城北变
            利十线弹簧未储能
            2010-04-11 16:03:30:660
            分闸(SOE)
            城北变
            利十线开关合位
            2010-04-11 16:03:57:827
            分闸(SOE)
            城北变
            利十线开关跳位
            2010-04-11 16:03:57:840
            合闸(SOE)
            城北变
            利十线开关跳位
            2010-04-11 16:03:58:880
            分闸(SOE)
            城北变
            利十线开关合位
            2010-04-11 16:03:58:927
            合闸(SOE)
            城北变
            利十线弹簧未储能
            2010-04-11 16:03:58:947
            合闸(SOE)
            城北变
            利十线远方\就地
            2010-04-11 16:04:22:223
            分闸(SOE)
            城北变
            利十线手跳
            2010-04-11 16:04:22:553
            合闸(SOE)
            城北变
            利十线开关合位
            2010-04-11 16:04:22:553
            分闸(SOE)
            城北变
            利十线开关跳位
            2010-04-11 16:04:22:593
            合闸(SOE)
            城北变
            利十线手跳
            2010-04-11 16:04:22:790
            分闸(SOE)
            城北变
            利十线开关跳位
            2010-04-11 16:04:38:453
            分闸(SOE)
            城北变
            利十线弹簧未储能
            2010-04-11 16:04:39:170
            分闸(SOE)
            城北变
            利十线弹簧未储能
            2010-04-11 16:04:41:820
            合闸(SOE)
            城北变
            利十线弹簧未储能
            2010-04-11 16:04:42:960
            分闸(SOE)
            


            6楼2011-10-09 21:07
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              4
              结束语借助本次故障系统分析,操作队对运行人员进行了培训学习,收效良好。同时公司举一反三,防患于未然,对所辖15座变电站的保护装置进行了专项安全检查,共查出并处理重大缺陷12处。


              7楼2011-10-09 21:07
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