深圳换流站最后断路器及线路保护的改进建议

介绍兴安直流输电工程深圳换流站交流开关场4类最后断路器及线路保护逻辑。基于这些逻辑对兴安直流实际工程调试过程中出现的保护动作异常情况进行分析,时相关的设计缺陷,例如交流滤波器连线保护跳闸继电器自保持,无法对5072断路器合闸;最后线路无自动重合闸闭锁功能等,提出了改进建议。有的建议已被设备厂家所采用。     

硅胶问题导致220kV变压器跳闸

正1现场情况2015年3月4日下午,某220kV变电站1号主变有载重瓦斯保护动作出口,跳开主变各侧断路器。2检查分析检查主变本体油位、有载分接开关油枕油位正常,主变本体无渗漏油,本体及开关压力释放未动作,有载油流继电器中无气体。解体检查有载开关     

一次大联锁试验中灭磁开关拒动的分析及处理

广东省某新建火电机组在发电机逆功率保护和发电机程跳逆功率保护的大联锁试验时,灭磁开关不能动作.经过对设计原理和保护动作逻辑图进行分析,通过模拟试验和各开关分闸时间测量,查出保护装置接收到发电机出口开关动合辅助触点返回信号时,灭磁开关还没有跳开,因此造成了灭磁开关的拒动.提出了在发电机保护中取消发电机出口开关辅助触点参与逻辑的改进措施,保护逻辑回路经改造后,重新进行了大联锁试验,所有开关的动作顺序都能达到预先设计的效果.     

母联跳位开入量接法对母线保护的影响

0 死区保护概念 当故障发生在母联开关和母联TA之间时(见图1),断路器侧母线跳开后故障仍然存在．故障处于I母线差动保护区外．为了可靠快速切除故障,专设了母线死区保护。母线死区保护在差动保护发母联跳令后．母联开关已跳开而母联TA仍有电流,且大差比率差动元件及断路器侧小差比率差动元件不返回的情况下．延时100ms跳开另一条母线。为防止母联在跳位时发生死区故障将母线全切除,     

换流站交流开关场最后断路器／线路保护逻辑分析

最后断路器／线路保护逻辑是直流输电工程中所特有的,本文结合云广（云南-广东）±800kV特高压直流输电工程的送电端楚雄换流站的实际情况,详细介绍了楚雄换流站交流开关场最后断路器及最后线路的动作逻辑及保护动作跳闸情况。     

一起断路器拒动引发的母线失电事故

1事故经过 2018年6月的一天,我公司热电开闭所控制室综合自动化后台系统的报警音响突然响起,电脑屏幕上的报警光字牌不停闪烁.报警信息显示:1号空气鼓风机842断路器速断保护动作;2号进线802断路器速断保护动作.当班人员查看主监控画面,发现1号空气鼓风机842断路器依然处于合闸状态,而2号进线802断路器已经分闸,热电开闭所10 kV Ⅱ段母线失电.大约10s后,综合自动化后台系统的报警音响再次响起,电脑屏幕上的报警光字牌更是不停闪烁.报警信息显示:2号空气鼓风机843断路器低电压保护动作,3号空气鼓风机844断路器低电压保护动作,4号空气鼓风机845断路器低电压保护动作……热电开闭所10kV Ⅱ段母线上所有运行中的电动机全部低电压保护动作跳闸.热电开闭所10 kV供电系统主接线简图如图1所示(只画出与此次事故有关的部分).     

联络变压器保护"失灵联跳"功能实现

继电保护技术规程明确要求"220 kV及以上电压等级变压器的断路器失灵时,除应跳开断路器相邻的全部断路器外,还应跳开本变压器连接其他电源侧的断路器".然而,某电厂的2台联络变压器没有完全实现该功能.通过对联络变压器330 kV、220 kV侧断路器失灵保护原理及失灵启动回路进行分析,找出了具体原因,改进了联变220 kV侧断路器失灵保护逻辑和相关二次回路,完全实现了联络变压器保护"失灵联跳"功能.     

一次大联锁试验中灭磁开关拒动的分析及处理

广东省某新建火电机组在发电机逆功率保护和发电机程跳逆功率保护的大联锁试验时,灭磁开关不能动作。经过对设计原理和保护动作逻辑图进行分析,通过模拟试验和各开关分闸时间测量,查出保护装置接收到发电机出口开关动合辅助触点返回信号时,灭磁开关还没有跳开,因此造成了灭磁开关的拒动。提出了在发电机保护中取消发电机出口开关辅助触点参与逻辑的改进措施,保护逻辑回路经改造后,重新进行了大联锁试验,所有开关的动作顺序都能达到预先设计的效果。     

二次回路软故障的分析和处理

巢湖供电公司运行人员在对220kV无为变电站2号电容器314断路器手动分闸操作时,断路器可以成功分闸,但是断路器分闸成功的同时,断路器保护操作电源空气开关跳开,之后人工合上此空气开关时不跳开。但特别之处在于,该异常现象并不是每次操作都会出现,而是不定期出现．现场习惯称之为软故障,故障排查有一定难度。     

500kV断路器失灵保护优化

随着系统对故障的极限切除时间要求提高,断路器拒动对系统稳定性的影响变大。分析了开关固有分闸时间、燃弧时间、失灵动作元件返回时间等影响断路器失灵保护动作延时取值的主要因素及其时间分布特性,提出了断路器失灵保护动作延时及保护逻辑优化方案,并分析了缩短失灵保护动作延时可能带来的风险。     

基于虚拟电流网络的换流器最后断路器保护

目前,换流器最后断路器保护存在可靠性差、逻辑复杂或预警性不足等问题,实际工程也出现了换流器最后断路器保护误出口事件。为此,文中首先梳理了实际工程换流器最后断路器保护的实现策略,并在换流器最后断路器电流回路特征分析的基础上,构造了虚拟交流出线电流网络和虚拟母线电流网络,继而提出了一种基于虚拟电流网络的换流器最后断路器保护算法,从原理上解决了最后断路器识别问题。所提算法与实际工程应用的算法进行了对比测试,测试结果表明所提算法可正确地识别最后断路器,原理清晰可靠,且有效地避免了实际工程中算法逻辑复杂、需要遍历等问题。     

断路器失灵保护的实现方案研究

双母接线的母线上连接的支路多,如果每个中断都将所有支路的断路器失灵保护逻辑运行一遍,则会占用大量的机时;线路支路、主变支路的断路器失灵保护的保护逻辑均有差异,而代路运行时某支路既可能为线路支路也可能为主变支路,这就要求程序具有极大的灵活性。以这两个方面为重点,提出了一种按一定频率来调度实现断路器失灵保护的方案,经静模、动模、工程实践证明完全可以满足要求。     

500kV线路保护两侧重合闸定值问题分析与处理

伊敏电厂伊换I线5053断路器U相电流互感器烧损,电流互感器与断路器连接母线脱落,造成U相接地故障。伊敏换流站伊换I线线路保护U相差动保护动作,5043断路器重合于故障点未能成功断开故障电流,造成5043断路器损坏。分析原因为故障线路两侧重合闸时间定值设置不当,使5043断路器未能成功断开故障电流所致。重新整定线路两侧断路器保护重合闸定值时限,使故障情况下两侧断路器保护有序配合,以避免线路故障时两侧断路器同时重合于故障而造成断路器损坏事故。     

核电厂发电机出口断路器失灵保护设计

核电厂发电机机端与升压变压器之间都装设发电机出口断路器,而且装设了发电机出口断路器失灵保护。文中分析核电厂发电机所配置的保护及其定值,发现发电机出口断路器失灵保护设计存在问题:某些启动跳发电机出口断路器、灭磁、关闭主汽门的电气保护,因电流判据不满足而不能直接有效地启动发电机出口断路器失灵保护;汽轮发电机组在程序跳闸过程中,发电机出口断路器发生故障而不能跳开,也不能启动发电机出口断路器失灵保护。对上述问题所造成的危害,文中提出核电厂发电机出口断路器失灵保护设计的改进措施,完善了核电厂发电机出口断路器失灵保护设计。     

WSL-100微机型断路器失灵保护装置的研制

传统的继电器组合式失灵保护接线烦琐、校验麻烦、可靠性不高、控制逻辑过于简单、无法与微机实现数字接口.微机型母线差动保护中的失灵保护主、备保护一体化,失灵保护软、硬件完全依赖母差保护,不符合可靠性原则,一般不予采用.提出一种完全独立的微机型失灵保护装置,用软件实现原来用继电器组合的逻辑功能,具有在线自检功能,计算控制精度提高,能方便地实现与综合自动化的微机接口.该装置不但具有传统失灵保护的所有功能,而且新增了一些功能,例如,能根据用户设定,有选择地退出个别单元失灵启动后的复合电压闭锁功能;不同单元可以设置不同的复合电压闭锁定值;能解决线路和母联同时失灵的跳闸逻辑问题.     

220kV线路多重雷击导致两侧开关断口绝缘击穿分析

介绍220 kV线路雷击故障、两侧变电设备受损及断路器内部故障的发现、处理过程,结合线路故障查巡、雷电参数、过电压及继电保护动作时序分析,确定线路两侧开关雷电侵入波同时受损原因。指出因较短线路遭受多重雷击,造成开关断口内、外绝缘不能承受侵入波及其反射波的叠加作用而击穿,灭弧室瓷套在内、外部电弧持续热效应下可能发生爆炸。建议开展110、220 kV SF6断路器雷电冲击、反极性工频联合电压试验,并在强雷地区变电站110、220 kV架空出线侧加装避雷器保护。     

银川东±660 kV换流站中开关连锁逻辑改进方法研究

介绍了银川东—胶东±660 kV直流输电工程中银川东换流变电站开关连锁逻辑配置情况,对银川东现有的中开关连锁逻辑进行了分析,提出了当前中开关连锁逻辑在运行中存在的问题和产生的后果。依据当前中开关连锁逻辑在运行中存在的问题,提出了基于3/2接线方式断路器辅助保护实现的中开关连锁逻辑。该方式能彻底消除现有中开关连锁逻辑中的死区,能自动适应系统各种运行方式,极大地提高了直流系统运行可靠性,避免了因为中开关连锁逻辑不满足条件而导致的交流系统重大事故和直流系统闭锁事故。     

基于电压钳位原理的多端口限流式直流断路器

随着直流电网技术的广泛运用,直流断路器作为关键保护设备已成为相关领域研究重点.提出一种基于电压钳位原理的多端口限流式直流断路器,具有通态损耗低、经济性良好、重合闸速度快等优点.首先,提出新型断路器的拓扑结构及动作策略,通过电压钳位原理切除故障,而后利用LC振荡关断支路晶闸管;其次,分别对母线和线路故障进行解析推导,进而针对其关断过程设计参数;最后,利用PSCAD/EMTDC中的三端直流电网模型验证其有效性与适用性,并分别对两种故障仿真加以分析,通过故障电流、系统电压及支路电压对比分析等验证该断路器可代替多个常规断路器,减少了主断路器需求.     

断路器的相位控制技术及应用

断路器的相位控制技术是通过控制断路器在系统电压或电流的特定角度下进行分合闸,来减少投切空载线路、空载变压器、电容器等设备时所产生的过电压和涌流,笔者对断路器的相控技术的基本原理进行了介绍,着重对运用在龙泉换流站、江陵换流站和宜都换流站的500 kV交流滤波器断路器中的相位控制技术进行了分析。     

新型多端口直流断路器及其在直流电网保护中的应用

直流电网中,采用高压直流断路器切除故障线路能够有效清除直流故障,但现有的直流断路器投资成本高,系统正常运行时电力电子器件冗余。文中提出一种新型多端口直流断路器(multiport DC circuit breaker,MP-DCCB)拓扑,采用单个主断路器保护多条直流线路,利用通流能力大的晶闸管作为主断路器和直流线路间的控制单元,有选择性地切断故障线路。然后,设计了能够吸收限流电感能量的转移支路来降低避雷器需吸收的能量,并对MP-DCCB断路、耗能以及重合闸阶段控制方式及电气过程进行了理论解析,建立了等效数学模型,研究电压电流应力及经济特性与MP-DCCB关键参数的关系。最后,在PSCAD/EMTDC中搭建四端双极直流电网进行仿真验证,MP-DCCB能够有效降低断路器投资成本,具备应用于柔性直流电网的工程价值。