重合闸失败原因分析

500kV500kV 线路重合闸失败的原因分析及解决办法线路重合闸失败的原因分析及解决办法 摘要 本文分析了某公司生产的 LFAA101 型重合闸装置因启动信号与开关压力低闭锁 信号配合上的问题导致重合命令不能正常发出的根本原因 并提出了解决办法 确保 了保护的正确动作 关键词 重合闸 压力接点 共存时间 改进 1 1 概况 概况 我厂在 500kV 线路保护改造试验中发现了 LFAA101 重合闸在准备好的前提下 模 拟单相瞬时性故障 开关跳开后 重合闸命令无法发出 最后由三相不致保护跳开三 相开关的现象 这种现象的发生极其偶然 为此我们进行了深入分析和试验 经过努 力终于找到了问题症结 在此作一详细分析并提出解决方案 2 2 原理介绍 原理介绍 经过反复的试验明确了 LFAA101 重合闸装置要发出可靠的重合命令必须满足以下 条件 说明书中未有相关说明 现已得到厂家验证 在收到启动信号 也即保护发出单跳命令 的同时断路器的压力接点至少要保持 18ms 才能变位 如图一 共同接通时间 15ms 时为临界状态 13ms 以下重合闸肯定 不能发出合闸脉冲 如图二 重合闸启动信号 开关压力接点 图二 重合闸装置不能发出重合命令 图一 重合闸装置能发出重合命令 开关压力接点 重合闸启动信号 开关压力正常 开关压力低 18ms 13ms 在本次保护改造中 闭锁重合闸压力接点仍采用原老线路保护的设计方案 即将 三相断路器的 OCO 其含义应为分一合一分 也即该接点接通时 可保证断路器进行 一次分闸 然后开关重合 再次跳开这么一个循环所需的压力 常闭接点串联 用 OCO 接点对断路器的要求是比较高的 它的行程为 54 5mm 很接近液压马达开始储能 的行程为 57 5mm 也就是说当分合断路器用的油压低到行程小于 57 5mm 时 延时 2s 钟后 油泵起动打压 当行程达到 58 5mm 时 停止打压 行程低于 34mm 时不能进行 合分操作 行程低于 21mm 时不能进行分闸操作 58 5 1 21 PUMP OCO 4 57 5 5 58 5 2 34 3 54 5 图三 液压弹簧操作机构AHMA 8 O CO接点行程图 单位 mm 阴影区为接点接通 3 3 原因分析 原因分析 断路器在正常运行时 由于高压油在油腔内有一定的微漏 当油压低到行程小于 57 5mm 时 延时 2s 钟后 油泵起动打压直到 58 5mm 这样油压就一直保持在行程始 终大于 57 5mm 如果这时线路上发生了 A 相瞬时性故障 保护动作跳开 A 相 同时给 重合闸一个启动信号 此时油压就会释放一部分 由于 OCO 的行程与开始打压的行程 很接近 分闸过程中闭锁重合闸用的 OCO 压力接点就会断开 线路发生故障是随机的 跳闸前的行程位置可以在 57 5 58 5mm 间任何一个位置 但这个位置影响着启动信 号与压力信号的共存时间 当位置接近低位时共存时间应短 反之就长 这种接点竞 赛的情况如满足图二的时序关系 重合闸就会失败 为此 我们进行了实际的录波试验 当压力储足后模拟 A 相瞬时性故障 测得启 动信号与压力信号共存时间为 17 1ms 重合闸能正确发出重合命令 开关重合成功 但是当我们人为将 A 相断路器的压力泄放到刚要启动液压油泵但又未到时又进行了一 次试验 此时两信号的共存时间只有 14 2ms 重合闸不能发出合闸命令 A 相重合失 败 三相不一致保护跳开三相开关 我们模拟的这种情况在实际运行中确确实实是可 能发生的 所以按目前设计也就存在线路发生瞬时性故障时出现重合闸失败的现象 我们必须从根本上消除发生此类保护不正确事件的概率 4 4 解决办法 解决办法 目前断路器的压力接点是三个正常接通的接点相串联后进入重合闸装置 同时扩 展一个中间继电器 如果利用扩展继电器的接点进入重合闸装置 那么接点返回时间 可以增加约 40 ms 这就比较满足了大于 20ms 的共同时间了 开关压力正常时接通 AUX5 B4B28 2D182D54 LFAA101重合闸装置 压力低闭锁重合闸原接线图 压力低闭锁重合闸修改后的接线图 AUX5 2D18 开关压力正常时接通 2D54 B4B28 LFAA101重合闸装置 AUX5 4144 经过回路修改并进行带开关传动试验 重合闸能正确发出重合命令 从波形上 分析共存时间达到了 64ms 确保了每次重合命令的可靠发出 从试波图的分析和试验看 若启动重合闸信号到重合闸装置后 在从试波图的分析和试验看 若启动重合闸信号到重合闸装置后 在 15ms15ms 内又收内又收 到压力闭锁接点信号 重合闸将不会重合 到压力闭锁接点信号 重合闸将不会重合 和继电保护联系过 对于和继电保护联系过 对于 LFAA101LFAA101 型重合闸装置 上述逻辑是固定死的 无法修型重合闸装置 上述逻辑是固定死的 无法修 改 因此 对于改 因此 对于 LFAA101LFAA101 是否需要进行反措 必须就以下几个方面向开关专业进行确是否需要进行反措 必须就以下几个方面向开关专业进行确 认 认 1 1 从开关跳闸线圈带电 到从开关跳闸线圈带电 到 OCOOCO 闭锁分合分 接点动作 需要多长时间 不同 闭锁分合分 接点动作 需要多长时间 不同 类型的开关是否不一样 类型的开关是否不一样 2 2 对于第对于第 1 1 点的时间要求 是否有技术规范 或者是否可以对开关本体相关机点的时间要求 是否有技术规范 或者是否可以对开关本体相关机 构进行调整 使该时间做到大于构进行调整 使该时间做到大于 15ms15ms 从而确保 从而确保 LFAA101LFAA101 重合成功 重合成功 如果开关专业的答复为对上述时间没有技术要求 或者说有可能小于如果开关专业的答复为对上述时间没有技术要求 或者说有可能小于 15ms15ms 也 也 有可能大于有可能大于 15ms15ms 那么 我觉得有必要对 那么 我觉得有必要对 LFAA101LFAA101 回路进行反措 将回路进行反措 将 OCOOCO 接点串联一接点串联一 辅助继电器 再将该辅助继电器的动作接点输入至辅助继电器 再将该辅助继电器的动作接点输入至 LFAA101LFAA101 回路 回路 需要注意的是 若原回路需要注意的是 若原回路 OCOOCO 接点用的是常开接点 则该辅助继电器应是具有一接点用的是常开接点 则该辅助继电器应是具有一 定的延时返回时间 若原回路定的延时返回时间 若原回路 OCOOCO 接点用的是常闭接点 则该辅助继电器应是具有一接点用的是常闭