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文档简介
...wd......wd......wd...事故处理原则及方法一、电力系统事故的根本概念电力系统事故是指电力系统设备故障或人员工作失误,影响电能供给数量或质量并超过规定范围的事件。引起电力系统事故的原因是多方面的,如自然灾害、设备缺陷、管理维护不当、检修质量不好、外力破坏、运行方式不合理、继电保护误动和人员工作失误等等。按照事故范围,可将事故分为两大类,一类是系统事故,另一类是局部事故。局部性事故是由于电力系统内个别元件发生故障,使系统内的频率,电压和潮流分布发生变化有时使局部系统发生震荡现象,这类事故使局部用户受到影响。系统性事故是由于电力系统失去了电源,如主要送电线路跳闸,主要发电厂全停等,使电力系统的频率,电压严重下降或使稳定破坏。此类事故影响很大,常常使电力系统的大局部发电厂解列,大量用户停电。按事故原因可分变电事故和系统事故。变电事故包括误操作,保护误动、拒动,绝缘不良,所用电中断,直流中断,断路器故障、爆炸,短路,内部过电压,污闪,雷击,检修返工延期等;系统事故包括稳定破坏,系统解列,低频率,低〔高〕电压,误凋度,保护误动、拒动,通信失灵,远动故障等。对于事故,应以预防为主,加强正常运行监视,及时消除缺陷,落实各种反事故措施,加强技术培训,进展反事故演习,提高处理事故的应变水平。二、电气设备的不正常运行情况电气设备电气设备的不正常运行情况有:变压器过负荷、油温过高、轻瓦斯动作、冷却器故障或启动;断路器SF6气压异常和操作机构的液压、气压异常或弹簧未储能;直流电压过高或过低、保险熔断、绝缘监察装置动作;交流电压断线、绝缘监察装置动作;自动装置动作;事故照明切换装置动作等。三、事故处理的原则电力系统发生事故时,运行人员在上级值班调度员的指挥下处理事故,并做到如下几点:1、迅速限制事故开展,消除事故的根源,解除对人身和设备安全的威胁。2、用一切可能的方法保持正常设备的运行和对重要用户及厂用电的正常供电。3、电网解列后要尽快恢复并列运行。4、尽快恢复对已停电的地区或用户供电。5、调整并恢复正常电网运行方式。四、事故处理的一般程序1.记录时间,解除音响,检查表计指示和保护、自动装置及信号动作情况;检查动作和失电设备情况。假设站用电失去,夜间可合上事故照明。在检查设备损害情况时,需要触及设备的导体局部或虽不触及其导体局部,但安全距离不符合要求,必须将设备改为检修状态后,方可进展。
2.根据表计指示、保护、信号的动作情况,以及设备的外部象征,判断事故性质,严重程度。
3.按照相关规定拉开某些开关。
4.记录动作信号,并一一复归。
5.及时、准确地向调度汇报,并在其指挥下处理事故。
6.隔离故障点。
7.按调度命令,对停电设备恢复供电。
8.将故障设备改为检修状态后,汇报调度。
9.将上述情况分别记录在相应的记录薄上。
10.汇报上级及相关部门。五、处理电气设备事故及故障的方法电力生产过程中,由于受不可抗拒的外力破坏、设备存在缺陷、继电保护误动、运行人员误操作、误处理等原因,常常会发生设备事故或故障。而处理电气设备事故或故障是一件很复杂的工作,它要求值班员具有良好的技术素质和一定的检修技能,并熟悉电气事故处理规程,系统运行方式和设备性能、构造、工作原理、运行参数等技术法规和专业知识。为了能够正确判断和及时处理电力生产过程中发生的各种电气设备事故或故障,一方面应开展经常性的岗位技术培训活动,定期开展反事故演习和值班时做好各种运行方式下的事故预想;一方面应掌握处理电气设备事故或故障的一般方法。后者在处理电气设备事故或故障时往往能够收到事半功倍的效果。下面简要介绍运行人员处理电气设备事故或故障的一般方法。1、一般程序法(1)根据计算机监控报警和简报信息登录、测量仪表指示、继电保护动作情况及现场检查情况,判断事故性质和故障范围并确定正确的处理程序。(2)当事故或故障对人身和设备造成严重威胁时,应迅速切断该设备的相关电源;当发生火灾事故时,应通知消防人员,并进展必要的现场配合。(3)迅速切除故障点,继电保护未正确动作时应手动执行。为了加速事故或故障处理进程,防止事故扩大,凡对系统运行无重大影响的故障设备隔离操作,可根据现场事故处理规程自行处理。(4)进展针对性处理,逐步恢复设备运行,发电厂应优先恢复厂用电系统的供电。(5)设备发生事故时,立即清楚、准确地向值班调度员、发电公司主管生产领导和相关部门汇报。
(6)做好故障设备的安全隔离措施,通知检修人员处理。(7)进展善后处理工作,包括事故现象及处理过程的详细记录,断路器故障跳闸及继电保护动作情况的记录等。2、感官检查法感官检查法就是利用人的感官(眼看、耳听、手摸、鼻闻)检查电气设备故障,常采取顺藤摸瓜的检查方式找到故障原因及所在部位,是最简单、最常用的一种方式。如巡检主变风机操作柜时,嗅到焦臭味,估计是某接触器出了故障,用手触摸接触器线圈,发现其发热严重,并且线圈外表有烧焦痕迹,于是判断出该接触器线圈烧损。3、分割电网法分割电网法是把电气相连的有关局部进展切割分区,逐步将有故障的部位与正常的部位别离开,准确查出具体故障点的方法,是运行人员查找电气设备故障常用的一种方法。如分割电网法常用来查找6kV电压系统单相接地故障和直流一点接地故障,站用变交流盘失压等故障。通常采用逐条拉开馈线的“拉路法〞,拉到某条馈线时接地故障信号消失,则接地点就在该条馈线内。再分割该条馈线就可以查找出具体的故障点。4、电路分析法电路分析法是根据电气设备的工作原理、控制原理和控制回路,结合感官,初步诊断设备的故障性质,分析设备故障原因,确定设备故障范围的方法。分析时先从主电路入手,再依次分析各个控制回路及其辅助回路。
5、仪表测量法仪表测量法是利用仪表器材对电气设备进展检查,根据仪表测量某些电气参数的大小并与正常的数值比拟后,确定故障原因及部位的方法。运行人员常使用的测量仪表有万用表和兆欧表。万用表常用来测量交、直流电压,交、直流电流和电阻。如用万用表交流电压档测量电源、主电路线电压及接触器和线圈的电压,假设发现所测电压与额定电压不相符合(超过10%以上),则是故障可疑处。兆欧表常用来测量电动机、发电机转子绝缘电阻(要求不小于0.5M),发电机定子、变压器的绝缘吸收比〔要求R60/R15≥1.3,如低于此值则说明绝缘受潮或局部有缺陷〕以及线路相间、对地绝缘电阻值(一般1kV不低于1M)。6、再现故障法再现故障法就是接通电源,操作控制开关或按钮,让故障现象再次出现,以找出故障点所在部位。如操作员汇报,操作2号机定轮门时落不下,并伴随有“呜呜〞声;用再现故障法检查,发现2号机定轮门下降交流接触器不会励磁,初步判断是电源主回路有故障;再用万用表检查,发现2号机定轮门动力电源空气开关B相接触头接触不良。
7、断电复位法自动装置本身是由各种电子元件组成的整体,加之装置长时间带电运行,常引起元器件工作不稳定,容易受到电气干扰、热稳定等因素的影响而发生各种偶发性故障。如双微机调速器、励磁调节器,同期装置、可编程控制器等自动装置的偶发生故障常采用断电复位法来消除故障,但应做好故障现象记录。如一样现象的偶发性故障频繁出现,则应通知检修人员查明故障原因。运行经历证明,严格执行电气事故处理规程并掌握处理电气设备事故或故障的一些方法和技巧,就能够正确判断和及时处理电力生产过程中发生的各种设备事故或故障,将事故或故障造成的损失减到最小程度。
六、变电站事故跳闸处理注意问题1、断路器动作跳闸后,值班人员应立即记录故障发生时间,停顿音响,记录控制屏和保护屏掉牌信号,不要过早复归,即时上报相关调度及主管运行经理。2、使用断路器对故障跳闸线路实行强送后,无论成功与否,均应对断路器本体进展仔细检查。3、断路器故障跳闸时发生拒动,造成越级跳闸,在恢复系统送电时,应将发生拒动的开关隔离出系统并组织检修,待查清原因并消除缺陷后才可投入。4、SF6断路器发生意外爆炸或严重漏气等事故,值班人员接近时,要选择从“上风〞侧进入,必要时要戴防毒面具。七、变电站常见故障分析及处理〔一〕变电站母线故障的处理1、现象:〔1〕警铃、喇叭响,故障母线上所接开关跳闸,对应红灯灭,绿灯闪光,相应回路电流、有、无功功率表指示为0;
(2)系统发“母差动作〞、“电压回路断线〞等光字亮,故障母线电压表指示为0;
(3)母线保护屏保护动作信号灯亮;
(4)如果是低压母线或未专设母线保护的母线发生故障,则由主变后备保护断开主变〔电源侧〕相应开关
2、母线故障跳闸原因:(1)母线绝缘子和断路器靠母线侧套管绝缘损坏或发生闪络故障;
(2)母线上所接电压互感器故障;
(3)各出线电流互感器之间的断路器绝缘子发生闪络故障;
(4)连接在母线上的隔离开关绝缘损坏或发生闪络故障;
(5)母线避雷器、绝缘子等设备故障;
〔6〕二次回路故障;
〔7〕误操作隔离开关引起母线故障。
〔8〕将设备保护动作情况与监控进展核对。
3、处理:〔1〕记录时间、开关跳闸情况、保护动作信号,同时在确认后复归跳闸断路器KK把手。〔2〕检查仪表指示、保护动作情况,复归保护信号。〔3〕对故障作初步判断,到现场检查故障跳闸母线上所有设备,发现放电、闪络或其他故障后迅速隔离故障点。(4)将故障情况及现场检查情况汇报调度,根据调度令,假设故障可以从母线上隔离,隔离故障后恢复其他正常设备的供电;假设不能隔离,通过倒母线等方式恢复其他设备供电〔根据母线保护设备的具体形式或规程要求决定是否变动母差保护的运行方式〕。(5)假设现场检查找不到明显的故障点,应根据母线保护回路有无异常情况、直流系统有无接地、判断是否保护误动引起,假设系保护回路故障引起,应汇报调度及上级有关部门处理;假设保护回路也查找不出问题,应按调令进展处理,可考虑由对侧变电站对故障母线试送电,进一步查找。(6)对双母线变电站,当母联断路器或母线上电流互感器故障,可能造成两条母线均跳闸,此时,运行人员立即汇报调度,迅速查找出故障点,隔离故障,按调令恢复设备正常供电。母线及连接设备发生故障时,主控制室各表计会强烈的冲击摆动,在故障处可能发生爆炸、冒烟或起火等现象,因此故障一般明显可见。〔二〕断路器控制回路高压断路器的分闸操作〔切断电路〕和合闸操作〔接通电路〕都是由操动机构驱动的。操动机构与断路器的主触头保持电气隔离、机械联动。当操动机构的运动传递到断路器设备之后,可实现分闸或合闸动作。操动机构是独立的装置,它与相应的高压断路器配置为成套设备。操动机构的动作是通过二次控制回路的电气命令来实现的,这套控制回路称为断路器的控制回路,为了满足系统运行的需要,断路器的控制回路应满足相关要求。1、断路器控制回路及信号回路的根本要求:①断路器的分、合闸线圈都是按短时通电设计的,要求在分、合闸完成后,线圈立即停电。②控制电路要能正确指示分、合闸状态。③断路器不仅可以用控制开关操作,还可以通过继电保护及自动装置来实现其分、合闸。④能监视控制电源及跳闸回路完好性,通常采用灯光监视。⑤断路器的操作机构中应有防跳装置,控制回路应有防止断路器屡次跳、合的电气闭锁装置。⑥断路器应有事故跳闸信号。事故跳闸信号回路按“不对应原则〞接线。⑦对不正常运行状态应有预告信号。预告信号有音响信号和灯光信号,音响信号用电铃〔以区别事故音响用的电笛〕。2、断路器控制回路的根本任务运行人员通过回路的控制开关发出操作命令,要求断路器分闸或合闸,然后经过中间环节将命令传送给断路器的操动机构,使断路器分闸或合闸,断路器完成操作后,由信号装置显示已完成操作。为了实现对断路器的控制,必须有发出命令的控制开关、执行命令的操动机构、传送命令的中间机构〔如继电器、接触器等〕。由这几局部连接构成的电路即为断路器的控制回路。3、控制开关变电所用的较多的是有两个固定位置的控制开关--LW2系列封闭式万能转换开关,其中主要有LW2-YZ型及LW2-Z型两种,这两种的区别仅在于LW2-YZ型的手柄上带有指示灯。以以下图为LW2-Z-1a、4、6a、40、20、20型控制开关的外形图和触点图表。〔b〕注:“×〞表示触点处接通状态,“-〞表示触点处断开状态LW2-Z-1a、4、6a、40、20型控制开关的外形图和触点图表控制开关正面是操作手柄,安装在控制屏前。与手柄固定连接的转轴上装有六节触点盒。触点形状和位置的不同,可构成不同的触点盒。控制开关有六个位置,按操作顺序先后分为:“跳闸后〞、“预备合闸〞、“合闸〞、“合闸后〞、“预备跳闸〞和“跳闸〞。其中“跳闸后〞和“合闸后’’为两个固定位置。“预备合闸〞和“预备分闸〞为两个预备位置,虽然手柄也处在垂直或水平位置上,但在操作过程中有一个是过渡位置,手柄并不长久停在该位置上。“合闸〞和“跳闸〞为两个自动复归位置。LW2-YZ型控制开关与LW2-Z型控制开关在操作程序上完全一样,其触点表如图5-2所示。图5-2LW2-Z-1a、4、6a、40、20型控制开关触点图表4、操作机构常用的操作机构有:①电磁操作机构〔永磁操作机构〕②弹簧操作机构③液压操作机构5、具有灯光监视的断路器控制回路图〔电磁操动机构〕图中:+WC、-WC—控制母线;FU1、FU2—熔断器,R1-10/6型,250V;SA—控制开关,LW2-1a.4.6a.40.20.20/F8型;HG—绿色信号灯具,XD2型,附2500Ω电阻;HR—红色信号灯具,XD2型,附2500Ω电阻;KL—中间继电器,DZB-115/220V型;KMC—接触器;KOM—保护出口继电器;QF—断路器辅助开关;WCL—合闸小母线;WSA—事故跳闸小母线;WS—信号小母线;YT—断路器跳闸线圈;YC—断路器合闸线圈,FU1、FU2—熔断器,RM10-60/25250V;R1—附加电阻,ZG11-25型,1Ω;R2—附加电阻,ZG11-25型,1000Ω;〔+〕WTW—闪光小母线。〔1〕“跳闸后〞位置当SA的手柄在“跳闸后〞位置,断路器在跳闸位置时,其常闭触点闭合,+WC经FU1→SA11-10→HG及附加电阻→QF〔常闭〕→KMC线圈→FU2→-WC。此时,绿色信号灯回路接通,绿灯亮,它表示断路器正处于跳闸后位置,同时表示电源、熔断器、辅助触点及合闸回路完好,可以进展合闸操作。但KMC不会动作,因电压主要降在HG及附加电阻上。〔2〕“预备合闸〞位置当SA的手柄顺时针方向旋转90°至“预备合闸〞位置,SA9-10接通,绿灯HG回路由〔+〕WTW→SA9-10→HG→QF〔常闭〕→KMC→FU2→-WC导通,绿灯闪光,发出预备合闸信号,但KMC仍不会启动,因回路中串有HG和R。〔3〕“合闸〞位置当SA的手柄再顺时针方向旋转45°至“合闸〞位置时,SA5-8触点接通,接触器KMC回路由+WC→SA5-8→KL2〔常闭〕→QF〔常闭〕→KMC线圈→-WC导通而启动,闭合其在合闸线圈回路中的触点,使断路器合闸。断路器合闸后,QF常闭触点翻开、常开触点闭合。〔4〕“合闸后〞位置松手后,SA的手柄自动反时针方向转动45°,复归至垂直〔即“合闸后〞〕位置,SA16-13触点接通。此时,红灯HR回路由FU1→SA16-13→HR→KL线圈→QF〔常开〕→YT线圈→FU2→-WC导通,红灯亮,指示断路器处于合闸位置,同时表示跳闸回路完好,可以进展跳闸。〔5〕“预备跳闸〞位置SA手柄在“预备跳闸〞位置时,SA13-14导通,经〔+〕WTW→SA14-15→HR→KL→QF常开触点→YT→-WC回路,红灯闪光,发出预备合闸信号。〔6〕“跳闸〞位置将SA手柄反时针方向转45°至“跳闸〞位置,SA6-7导通,HR及R被短接,经+WC→SA6-7→KL→QF常开触点→-WC,使YT励磁,断路器跳闸。断路器跳闸后,其常开触点断开,常闭触点闭合,绿灯亮,指示断路器已跳闸完毕,放开手柄后,SA复位至“跳闸后〞位置。当断路器手动或自动重合在故障线路上时,保护装置将动作跳闸,此时如果运行人员仍将控制开关放在“合闸〞位置〔SA5-8触点接通〕,或自动装置触点KM1未复归,断路器SA5-8将再合闸。因为线路有故障,保护又动作跳闸,从而出现屡次“跳—合〞现象。此种现象称为“跳跃〞。断路器假设发生跳跃不仅会引起断路器毁坏,而且还将扩大事故,所谓“防跳〞措施,就是利用操作机构本身机械上具有的“防跳〞闭锁装置或控制回路中所具有的电气“防跳〞接线,来防止断路器发生“防跳〞的措施。图E-106中所示控制回路采取了电气“防跳〞接线。其KL为跳跃闭锁继电器,它有两个线圈,一个电流启动线圈,串于跳闸回路中;另一个电压保护线圈,经过自身常开触点KL1与合闸接触器线圈并联。此外在合闸回路中还串有常闭触点KL2,其工作原理如下:当利用控制开关〔SA〕或自动装置〔KM1〕进展合闸时,假设合在故障线上,保护将动作,KOM触点闭合,使断路器跳闸。跳闸回路接通的同时,KL电流线圈带电,KL动作,其常闭触点KL2断开合闸回路,常开触点KL1接通KL的电压自保持线圈。此时,假设合闸脉冲未解除〔如SA未复归或KM1卡住等〕,则KL电压自保持线圈通过触点SA5-8或KM1的触点实现自保持,使KL2长期翻开,可靠地断开合闸回路,使断路器不能再次合闸。只有当合闸脉冲解除〔即KM1断开或SA5-8切断〕,KL的电压自保持线圈断电后,回路才能恢复至正常状态。图中KL3的作用是用来保护出口继电器触点KOM的,防止KOM先于QF翻开而被烧坏。电阻R1的作用是保证保护出口回路中当有串接的信号继电器时,信号继电器能可靠动作。6、断路器事故跳闸音响监视回路〔1〕利用断路器的一对常闭辅助接点、控制开关的1—3、17—19两对接点和附加电阻串联于事故音响小母线〔WSA〕与信号小母线〔-WS〕之间组成。〔2〕利用断路器合闸回路跳闸位置继电器的一对常闭辅助接点、控制开关的1—3、17—19两对接点和附加电阻串联于事故音响小母线〔WSA〕与信号小母线〔-〕之间组成。〔三〕三相交流异步电动机一相绕组接反故障的判断与处理绕组接错造成不完整的旋转磁场,致使启动困难、三相电流不平衡、噪声大等病症,严重时假设不及时处理会烧坏绕组。主要有以下几种情况:某极相组中一只或几只线圈嵌反或头尾接错;极〔相〕组接反;某相绕组接反;多路并联绕组支路接错;“△〞、“Y〞接法错误。
1.故障现象
电动机不能启动、空载电流过大或不平衡过大,温升太快或有剧烈振动并有很大的噪声、烧断保险丝等现象。
2.产生原因
误将“△〞型接成“Y〞型;维修保养时三相绕组有一相首尾接反;减压启动是抽头位置选择不适宜或内部接线错误;新电机在下线时,绕组连接错误;旧电动机出头判断不对。
3.检修方法
(1)滚珠法。如滚珠沿定子内圆周外表旋转滚动,说明正确,否则绕组有接错现象。
(2)指南针法。如果绕组没有接错,则在一相绕组中,指南针经过相邻的极〔相〕组时,所指示的极性应相反,在三相绕组中相邻的不同相的极〔相〕组也相反;如极性方向不变时,说明有一极〔相〕组反接;假设指向不定,则相组内有反接的线圈。
(3)万用表电压法。按接线图,如果两次测量,电压表均无指示,说明首尾正确,如果都有指示,或一次有读数、万次没有读数,说明绕组有接反处。
(4)常见的还有干电池法、毫安表剩磁法、电动机转向法等。
4.处理方法
(1)一个线圈或线圈组接反,则空载电流有较大的不平衡,应进厂返修。
(2)引出线错误的应正确判断首尾后重新连接。
(3)减压启动接错的应对照接线图或原理图,认真校对重新接线。
(4)新电机下线或重接新绕组后接线错误的,应送厂返修。
(5)定子绕组一相接反时,接反的一相电流特别大,可根据这个特点查找故障并进展维修。
(6)把“Y〞型接成“△〞型或匝数不够,则空载电流大,应及时更正。〔四〕系统单相接地1、系统接地的特点电力系统按接地处理方式可分为大电流接地系统(包括直接接地,电抗接地和低阻接地)、小电流接地系统(包括高阻接地,消弧线圈接地和不接地)。我国3~66kV电力系统大多数采用中性点不接地或经消弧线圈接地的运行方式,即为小电流接地系统。35千伏及10kV系统均采用中性点不接地的小电流接地系统运行。在电网运行过程中,单相接地是一种最常见的临时性故障,多发生在潮湿、多雨天气。发生单相接地后,故障相对地电压降低,非故障两相的相电压升高,但线电压却依然对称,因而不影响对用户的连续供电,系统可运行1~2h,这也是小电流接地系统的最大优点。但是假设发生单相接地故障时电网长期运行,因非故障的两相对地电压升高倍,可能引起绝缘的薄弱环节被击穿,开展成为相间短路,使事故扩大,影响用户的正常用电。还可能使电压互感器铁心严重饱和,导致电压互感器严重过负荷而烧毁。同时弧光接地还会引起全系统过电压,进而损坏设备,破坏系统安全运行。因此,运行值班人员一定要熟悉接地故障的处理方法,当发生单相接地故障时,必须及时找到故障线路予以切除。2、故障现象分析与判断变电站10kv母线和35kv母线上,都安装了三相五柱式电压互感器TV,二次主线圈电压比k1〔10kv,k1=100;35kv,k1=350〕能测量三相相电压。二次辅助线圈接成三相开口三角形,电压比k0〔10kv,k0=100;35kv,k0=605〕能测量零序电压3ÚOO,开口端并接微机接地保护或并接电磁式电压继电器接地保护,接地保护定值二次零序电压3uOO´=30v。从而,根据接地保护动作后,发出接地预告信号和三相相电压值及相互关系来判断,接地故障的性质和接地故障相。(1)完全接地(也称金属性接地)。一次系统发生单相接地后,中性点发生位移,一次侧产生了零序电压,零序电压产生了零序磁通,在零序磁通的作用下,开口三角形产生零序电压,另一二次绕组产生不对称的三相对地电压,从而接地信号发生,绝缘监察三相电压表指示不平衡。如果电网发生单相接地故障(A相完全接地),在监控系统中则显示相电压A相(故障相)电压降到零(也可能不完全到零,电压值低于30伏),而B、C两相(非故障相)的电压升高到线电压,零序电压U0出现超过100伏的电压值,系统发出接地信号。发生金属性单相接地后电网电流、电压变化特点:①故障相电压为零,非故障相对地电压升高为线电压;②同一电压级的全电网均出现一样的零序电压;③故障相电容电流为零,非故障相对地电容电流增大x倍(视系统电压和电容量大小而定),使电网出现零序电流;④非故障线路保护安装处零序电流为本线路电容电流,故障线路保护安装处零序电流为所有非故障线路电容电流总和;⑤故障线路与非故障线路零序电流大小不同,方向相反。因小接地系统单相接地,接地电流较小,短时不会造成设备损坏,可以允许短时继续运行,一般规定允许运行时间在2个小时。(2)不完全接地(也称非金属性接地)。当发生一相(如A相)不完全接地时,在监控系统中则显示相电压A相(故障相)电压下降(但不到零),而B、C两相(非故障相)的电压升高,它们大于相电压,但达不到线电压,零序电压U0出现小于100伏的电压值,系统发出接地信号。(3)电弧接地。如果发生A相经电弧接地,则在调度监控系统中显示相电压A相(故障相)电压下降,但不为零,而B、C两相(非故障相)的电压升高到线电压。零序电压U0出现超过100伏的电压值,电压继电器动作,发出接地信号。(4)母线电压互感器一相二次熔断件熔断。此现象为中央信号警铃响,发出“电压互感器断线〞光字牌,在监控系统中则显示相电压一相(熔断器熔断相)为零,另外两相电压正常。处理对策是退出低压等与该互感器有关的保护,更换二次熔断件。(5)电压互感器高压侧出现一相(A相)断线或一次熔断件熔断。此时监控系统中则显示相电压一相降低,但指示不为零,另外两相电压显示正常,这是由于此相(A相)电压表在二次回路中经互感器线圈和其他两相电压表形成串联回路,出现比拟小的电压指示,但不是该相实际电压,其他两相(非故障相)仍为相电压。此时,互感器开口三角处会出现35V左右电压值(调度监控系统中零序电压也会显示有40伏左右电压),并启动继电器,发出接地信号。这种情况最容易造成值班人员的错误判断,对策是处理电压互感器高压侧断线故障或更换一次熔断件。(6)串联谐振。由于系统中存在容性和感性参数的元件,特别是带有铁心的铁磁电感元件,在参数组合不匹配时会引起铁磁谐振,并且继电器动作,发出接地信号。可通过改变网络参数,如断开、合上母联断路器或临时增加或减少线路予以消除。(7)空载母线虚假接地。在母线空载运行时,也可能会出现三相电压不平衡,并且发出接地信号。但当送上一条线路后接地现象会自行消失。(8)绝缘监测仪表的中性点断线时电网发生单相接地。三相电压正常,接地信号已发出。这是由于系统确已接地,但因电压表的中性点断线,故绝缘监测仪表无法正确的表示三相电压情况。此时电压互感器开口三角处的电压到达整定值,电压继电器动作,发出接地信号(9)绝缘监测继电器接点粘接,电网实际无接地。接地信号持续发出,三相电压正常,而查找系统无接地,因为绝缘监测继电器接点粘接,未真实反映电网有无单相接地。处理对策是检查绝缘监测继电器有无接点粘接,假设出现接点粘接更换绝缘监测继电器。3、单相接地故障的处理步骤发生单相接地故障后,值班人员应马上复归音响,作好记录,迅速报告当值调度和有关负责人员,并按当值调度员的命令寻找接地故障,但具体查找方法由现场值班员根据现场实际选择。其步骤如下:〔1〕先详细检查所内电气设备有无明显的故障迹象,如果不能找出故障点,再进展线路接地的寻找。〔2〕分割电网,即把电网分割成电气上不直接连接的几个局部,以判断单相接地区域。如将母线分段运行,并列运行的变压器分列运行。分网时,应注意分网后各局部的功率平衡、保护配合、电能质量和消弧线圈的补偿等情况。〔3〕再拉开母线无功补偿电容器断路器以及空载线路。对多电源线路,应采取转移负荷,改变供电方式来寻找接地故障点。〔4〕采用保护跳闸、重合送出的方式进展试拉寻找故障点。当拉开某条线路断路器接地现象消失,便可判断它为故障线路,并马上汇报当值调度员听候处理,同时对故障线路的断路器、隔离开关、穿墙套管等设备做进一步检查。〔5〕当逐路查找后仍未找到故障线路,而接地现象未消失。可考虑是两条线路同相接地或所内母线设备接地情况,进展针对性查找故障点。变电所值班员按规定顺序逐条选切线路,应特别注意切每条线路时绝缘监视装置三相对地电压表指示的变化,假设全选切一遍,三相对地电压指示没有变化,说明不是线路有单相接地故障,是变电所内设备接地。假设全选切一遍三相对地电压指示有变化时,应考虑有两条配电线路同相发生单相接地(含断线)故障。〔6〕两条线异名相接地。这种故障多数发生在雷雨、大风、高寒和降雪的天气,主要现象是同一母线供电的两条线或多条线同时跳闸,或着只有一条线跳闸,跳闸时电网有单相接地现象。假设两条线或多条线都跳闸,电网接地现象消除,或两条线只有一条跳闸,电网仍有接地现象,但单送其中一条时电网单相接地相别发生改变,这些都是判断的必要依据。4、处理单相接地故障的要求(1)寻找和处理单相接地故障时,应作好安全措施,保证人身安全。当设备发生接地时,室内不得接近故障点4m以内,室外不得接近故障点8m以内,进入上述范围的工作人员必须穿绝缘靴,戴绝缘手套,使用专用工具。(2)为了减少停电的范围和负面影响,在寻找单相接地故障时,应先操作双回路或有其它电源的线路,再试拉线路长、分支多、历次故障多和负荷轻以及用电性质次要的线路,然后试拉线路短、负荷重、分支少、用点性质重要的线路。双电源用户可先倒换电源再试拉。专用线路应先行通知或转移负荷后再试拉。假设有关人员汇报某条线路上有故障迹象时,可先试拉这条线路。(3)假设电压互感器高压侧熔断件熔断,不得用普通熔断件代替。必须用额定电流为0.5A装填有石英砂的瓷管熔断器,这种熔断器有良好的灭弧性能和较大的断流容量,具有限制短路电流的作用。电压互感器高压熔丝的更换,要先将电压互感器的一次隔离开关拉开,工作人员需戴护目眼镜、戴绝缘手套、穿绝缘靴,做好防静电的安全措施。(4)处理接地故障时,制止停用消弧线圈。假设消弧线圈温升超过规定时,可在接地相上先作人工接地,消除接地点后,再停用消弧线圈。如以以下图所示5、查找接地故障时的本卷须知:〔1〕检查站内设备时,应穿绝缘靴,接触设备外壳,构架及操作时,应戴绝缘手套。〔2〕当接地运行期时,应严密监视该设备的运行状况,防止其发热严重而烧坏,注意高压保险是否熔断。〔3〕监视消弧线圈的运行状况。消弧线圈有故障时,应先投入备用变压器,故障变压器停电后拉开消弧线圈刀闸。严禁在有接地故障时,拉开消弧线圈刀闸。〔4〕系统带电接地故障运行,一般不得超过2h。〔5〕发现接地设备消弧线圈故障或严重异常,应立即断开故障线路。〔6〕用“瞬停法〞查找故障线路时,无论线路上有无故障,均应立即合上,瞬停时间应小于10S。〔7〕如在大风、雷雨天气系统频繁瞬时接地,可将不重要、易出现故障,分支多的线路停电10—20min,假设观察不再出现瞬时接地,将风雨停后在试送电〔8〕如果一相电压指示为零,另两相指示为线电压,那么指示为零的一相一定为接地相。除此而外,就不能简单的把电压最低的一相认为为接地相,这样的认为是没有根据的。经理论分析和实践验证,绝缘电压最高相的下一相为接地相,按照相序推算,如A相最高,那么B相发生了接地;如B相最高,那么C相发生了接地。6kV系统单相接地与谐振等异常现象序号类别详细分类变电站信号音响信号电压指示其他异常现象1单相接地金属性接地6kV母线接地警铃响接地相电压为零,非接地相升高为线电压母线轻微振动,6kVPT发出较小声响非金属性接地6kV母线接地警铃响接地相电压下降,非接地相升高趋向线电压母线轻微振动,6kVPT发出较小声响2保险
熔断高压保险熔断6kV母线接地。电压回路断线警铃响熔断相电压下降为相电压的1/3左右,非熔断相电压不变。如采用室外跌落式保险。保险熔断,跌落。低压保险熔断6kV母线接地。电压回路断线警铃响熔断相电压下降为相电压的1/2左右,非熔断相电压不变。无3谐振各种谐振6kV母线接地警铃响三相电压依次轮流升高,超过线电压,升高幅值为2~3相电压;三一样时升高或一相明显升高,不超过相电压3倍~5倍。母线轻微振动,6kVPT发出较大声响〔五〕高压断路器拒动因素分析由于高压断路器的操作非常频繁,受机械因素与电气因素的影响,经常会出现拒合、拒分的现象,我们统称为断路器拒动。断路器拒绝分、拒合,均可能使事故和停电范围扩大,主要表达在带有备自投或自动重合闸的断路器拒合,以及下级断路器拒分引起的越级跳闸。对于电力系统及用户来说,断路器的拒动在客观上是不可防止的,但要尽可能地减少开关拒动的次数,或提前发现断路器控制回路故障所引起的异常现象,尽早予以消除。
断路器发生拒动的原因归纳起来主要有两个方面的原因:一是电气故障,二是机械故障。这两方面是在断路器出现拒动时,检修排障的重点,同时也是在日常维护中重点检查、维护的要点之一。1、断路器拒绝合闸
断路器手动合闸时出现拒动现象,应首先检查操作电源的电压值,如不正常,应先调整电压,再行合闸。再根据控制盘上的灯光指示判断是否为控制回路开路造成的拒动,可用控制开关重合一次,目的是检查前一次拒合闸是否因操作不当引起的,如控制开关放手太快,合闸脉冲时间短等原因。如再次出现异常,则应进展如下检查:(1)检查电气控制回路一般情况下,断路器的控制回路中均串接有红、绿指示灯具,以监视断路器分、合闸回路的完整性,所以运行及检修人员还应重点检查:①将控制开关板至“合闸时〞位置,观察断路器的合闸铁芯是否动作(液压机构、气动机构,弹簧机构的检查类同)。假设合闸铁芯动作正常,则说明电气回路正常。②检查合闸控制电源是否正常-一般变电站或发电厂的控制电厂均采用直流电源,同时将断路器控制电源分为控制小母线及合闸小母线,合闸小母线电压应高于控制小母线电压,检查电源电压是否正常。③检查合闸控制回路熔丝和合闸熔断器是否良好;④断路器控制回路中配置的防误闭锁电气接点是否可靠接触。⑤断路器本身的辅助触点是否可靠接触。⑥如断路器配用的为CD10或CD17等电磁机构,应检查合闸接触器是否动作,合闸接触器触点是否能可靠接触,⑦合闸线圈是否有异味,存在开路的情况,⑨控制回路中配用的灯具均串有电阻,如果指示合闸的灯具电阻阻值过小或烧损均会造成开关合闸后自动跳闸。(2)机械方面常见的故障①检查断路器的操动机构传动连杆松动或销轴脱落。②检查断路器分闸后.机构是否复归到预合位置。如CD10型电磁机构,因其原理为四联杆原理,当出现机械磨损后,极易出现分闸后,机构不复位的现象。③断路器具有失压脱扣装置,装置未能启动或闭锁;④合闸铁芯卡涩或合闸电压过高。⑤近期大量投运的断路器配有密度继电器,以防止断路器内灭弧介质缺失。如果SF6压力过低,则密度继电器会闭锁操作回路,防止在介质缺失的情况下合闸引起开关爆炸;⑥配用液压机构的断路器还存液压低于规定值;⑦目前高压断路器配用的操动机构,除永磁机构外均为机械保持合闸状态,所以存在分闸锁钩未钩住或分闸四连杆机构机构调整未越过死点,因而不能保持合闸的状况;⑧有时断路器在合闸的过程中会出现连续合、分的情况,此时系开关的辅助动触点翻开过早造成的。分闸四连杆调整未越过死点也会造成合闸过程中出现连续合、分的现象。2、断路器拒绝分闸〔1〕电气方面常见的故障当断路器发生拒分时,值班人员应根据灯光指示,首先判断跳闸回路是否完好.如果红灯不亮,则说明跳闸回路不通。此时应检查:①控制回路电源配用的熔断器熔丝是否熔断或接触不良;⑦断路器辅助开关的动合触点是否接触不良;③防跳继电器的电压或电流保持线圈断线;④操作回路的配线存在断线,造成控制回路开路。④未将灯具通过万能转换开关触点与控制分闸的接点并接,在灯具的电阻烧损或灯泡损坏后造成分闸回路开路。⑥分闸动作电压过高,此时观察分闸铁芯可发现其动作无力。⑦操作电源电压过低,现象与分闸电压过高相似。(2)机械方面常见的故障假设操作电源良好,跳闸铁芯顶杆运输良好,断路器又拒跳,则可判断为机械障碍,断路器机械故障引起断路器拒分的因素较少,主要为机构卡涩或传动连杆销轴脱落。在局部手车断路器上配用的CD17机构,还存在合闸后,因合闸保持顶杆过位,造成断路器手动也无法分闸的现象。3、故障的处理断路器出现拒分、拒合时,值班人员应沉着冷静,根据不同的故障性质采取不同的处理方案,特别是事故状态下断路器出现拒分时,值班人员必须根据现有的运行方式,及时做出反响,防止事故进一步扩大。如进展正常的分闸操作时,红色信号灯不亮,在确认灯具完好后,应迅速更换操作保险丝、再进展分闸操作。此时应由两人进展,一人远方操作转换开关,一人就地观察分闸铁芯动作情况,同时要注意保持安全距离。假设铁芯动作无力,则为铁芯阻卡,假设分闸铁芯动作正常,但跳不掉断路器,则说明机械反卡。此时应就地用机械分闸装置来遮断断路器。对于空气断路器,SF6断路器,气压必须正常,方可进展机构遮断。当需要在紧急事故状态下进展分闸时,如继电保护装置动作或手动远方拉闸均拒分,有可能引起主设备损坏时,值班人员应立即手动拉开上一级断路器,然后到故障断路器处用机械分闸装置来遮断断路器;假设机械分闸装置还不能断开断路器时,应迅速断开故障断路器两侧隔离开关,再恢复上一级电源供电,待查明原因再进展处理;假设事故状态下时间允许时,值班人员应迅速跑到故障断路器,用机械分闸装置断开断路器,假设用机械分闸装置断不开时,应立即倒换运行方式,或用母联断路器、上一级断路器来断开、再用隔离开关将故障断路器隔离、恢复运行方式。但应注意,因为断路器本身都受遮断容量的限制,当发生以下之一故障时,制止将其断开,以免发生爆炸事故。(1)油断路器无油或严重缺油或油质严重碳化。(2)少油断路器两相绝缘拉杆断裂时。(3)气体断路器压力太低且不能维持。(4)采用液压机构的断路器,液压系统降到零时。一旦发生上述现象时,值班人员应立即取下断路器的操作熔丝,使断路器拒绝远方分闸指令,即使断路器带故障,保护装置动作也不会使其分闸。同时,值班人员应在其操作把手和断路器的操作机械上悬挂“制止操作〞的警告牌,然后按下述原则进展处理。(1)假设厂(所)用电某一负荷断路故障,应按所长或调度员的命令转移负荷。然后将故障断路器所连接的母线停电,拉开断路器、再恢复上一级断路器运行。(2)假设确是某厂(所)用电工作电源断路器故障,应投入备用电源断路器,切断工作电源上级断路器,再拉开故障断路器。(3)假设是断路出现故障,必须进展倒换母线操作,用母线断路器或旁路断路器代替时,应通知继电保护专责人调整其定值,然后通知有关单位停电检修。值班人员巡视时、假设发现以下异常现象时,应采取果断措施,首先做好使断路不能自动或远方重新合闸的措施,然后采取远方操作,迅速拉开断路器将其停电:(1)断路器套管炸裂。(2)断路器起火。(3)发生需要立即拉开断路器的人身事故。4、断路器脱扣和跳闸的区别断路器在合闸过程中的任何时刻,假设保护动作接通跳闸回路,断路器能可靠地断开,这就叫自由脱扣。带有自由脱口的断路器,可以保证断路器合于短路故障时,能迅速断开,防止扩大事故范围跳闸的话,是说线路故障,或者电路过载,引起的断路器断开,这为跳闸。断路器自动跳闸可能是因为工作人员误碰或误操作、继电保护误动作、外部短路引起继电保护动作等原因使断路器跳闸。处理35KV线路永久性故障,断路器拒动事故一、记录事故现象,解除事故音响:警铃响,喇叭响,故障录波器动作;35KV侧跳闸线路保护动作,主变35KV侧复合电压闭锁过电流后备保护动作跳闸,35KV母联开关跳闸,35KV
I段母线失电,电压表指示为0;母线上开关红灯亮,表计指示为0;35KV
I段母线电压回路断线,信号未复归亮;二、判断事故原因:检查保护动作情况,根据事故现象判断出故障点在35KV
I段母线上,开关拒动引起主变35KV后备保护动作扩大事故范围,35KV
I段母线失电。三、汇报调度:汇报时间、现象、跳闸开关、仪表变化、保护动作、光字信号、事故扩大的原因、35KV
失电母线连接设备无影响。四、事故处理:立即拉开拒跳开关操作电源或手动跳开开关,调度令下,复归跳闸开关及保护信号;拉开拒跳线路开关刀闸做安全措施;联系调度恢复无故障设备运行,恢复对35KV
I母线送电;向上级汇报:35KV
一线路开关拒动。五、开关拒动原因查找处理:分析是电气回路故障还是机械故障:按分闸铁心假设不能分闸为机械故障,由专业检修人员处理;假设能分闸则判断为电气故障,红灯不亮时应检查指示灯,控制保险,灯后附加电阻,断路器辅助接点,跳闸线圈是否断线或接触不良;控制回路其他连接;直流母线电压;红灯亮检查KK6,7接点;能处理的及时处理,不能处理的汇报调度。六、要求:应根据保护动作和仪表指示综合分析;事故处理应两人进展;二次回路作业时严禁造成直流接地或短路、设备损坏事故;操作严格执行规程。处理35KV单电源开关送电跳闸故障一、记录现象,解除事故音响:警铃响,喇叭响,故障线路保护动作发信号,掉牌未复归亮。二、单电源开关跳闸处理:检查开关及出线局部有无故障现象,汇报调度;如无故障现象,可退出重合闸,征得调度同意后试送电一次;假设送电成功,可恢复重合闸汇报调度;假设试送失败也应汇报调度;故障原因未查明严禁送电。三、故障设备隔离:调度令下,隔离故障设备,拉开线路开关和甲乙刀闸,停用线路保护,做好安全措施。四、故障原因分析:线路故障汇报调度通知线路人员查线;保护误动检查直流是否接地,保护回路及二次端子,通知保护人员对保护定值进展核对校验。五、与调度失去联系时的处理:单电源线路按照线路开关跳闸规定处理,拉开故障开关,隔离故障设备做安全措施;如为单电源变压器,按照变压器开关跳闸处理规定处理。〔六〕自动重合闸1、根本概念〔1〕自动重合闸装置ARD:将被非正常操作跳开的断路器重新自动投入的一种自动装置。线路采用ARD后,如果瞬时性故障时,保护动作切除故障后,重合闸动作能够成功,恢复线路的供电;永久性故障,重合闸动作后,保护再次动作,断路器跳闸,重合不成功。
〔2〕瞬时性故障:在线路被继电保护迅速断开电源后,故障点的电弧自行熄灭、绝缘强度重新恢复,故障自行消除,假设重新合上线路断路器,就能恢复正常供电。因此称这类故障为“瞬时性故障〞。主要是由雷电引起的绝缘子外表闪络、线路对树枝放电、大风引起的短时碰线、通过鸟类身体的放电等原因引起的短路。这类故障占总故障次数的80%~90%以上。
〔3〕永久性故障:在故障线路电源被断开之后,故障点的绝缘强度不能恢复,故障仍然存在,即使重新合上断路器,又要被继电保护装置再次断开。因而就不能恢复正常的供电。此类故障称为“永久性故障〞。如倒杆、断线、绝缘子击穿或损坏等。(4)重合闸拒动重合闸拒动:是指在电力系统中重合闸装置投入,且满足动作的相关技术条件,但断路器跳闸后重合闸未动作。2、输电线路上采用ARD的作用〔1〕提高输电线路供电可靠性,减少因瞬时性故障停电造成的损失。
〔2〕对于双端供电的高压输电线路,可提高系统并列运行的稳定性,从而提高线路的输送容量。
〔3〕可以纠正由于断路器本身机构不良,或继电保护误动作而引起的误跳闸。
规程规定:“1kV及以上的架空线路和电缆与架空混合线路,在具有断路器的条件下,如用电设备允许且无备用电源自动投入时,应装设自动重合闸;旁路断路器和兼作旁路的母线断路器或分段断路器,宜装设自动重合闸;低压侧不带电源的降压变压器,应装设自动重合闸;必要时,母线可采用母线自动重合闸〞。
3、自动重合闸(ARD)对系统带来不利影响当重合于永久性故障时,系统再次受到短路电流的冲击,可能引起系统振荡。同时,断路器在短时间内连续两次切断短路电流,使断路器的工作条件恶化。因此,自动重合闸的使用有时受系统和设备条件的制约。
ARD主要用于架空线路,对于电缆线路,由于其故障机率较小,即使发生故障,往往是绝缘遭受永久性破坏,所以不采用自动重合闸。4、对自动重合闸根本要求〔1〕ARD宜采用控制开关SA位置与断路器QF位置不对应的起动方式。即当控制开关在合闸后位置而断路器实际上处断开位置的情况下起动重合闸。这样,可以保证无论什么原因使断路器跳闸以后,都可以进展自动重合闸。
〔2〕ARD动作应迅速。为了尽量减少对用户停电造成的损失,要求ARD装置动作时间愈短愈好。但ARD装置动作时间必须考虑保护装置的复归、故障点去游离后绝缘强度的恢复、断路器操作机构的复归及其准备好再次合闸的时间。〔0.8–1〕S
〔3〕ARD的动作次数应符合预先的规定。在任何情况下〔包括装置本身的元件损坏以及继电器触点粘住或拒动〕,均不应使断路器重合的次数超过规定。因为,当ARD屡次重合于永久性故障后,系统遭受屡次冲击,断路器可能损坏,并扩大事故。〔4〕ARD应能在重合闸动作后或动作前,加速保护的动作。自动重合闸装置与继电保护相互配合,可加速切除故障。自动重合闸装置还应具有手动合于故障线路时加速继电保护动作的功能。
〔5〕ARD动作后,应自动复归,准备好再次动作。这对于雷击时机较多的线路是非常必要的。
〔6〕手动跳闸时不应重合。当运行人员手动操作控制开关或通过遥控装置使断路器跳闸时,属于正常运行操作,自动重合闸不应动作。
〔7〕手动合闸于故障线路时,保护动作使断路器跳闸后,不应重合。因为在手动合闸前,线路上还没有电压,如果合闸到已存在有故障的线路,则线路故障多属于检修质量不合格或忘拆接地线等原因造成的永久性故障,即使重合也不会成功。
〔8〕ARD可自动闭锁。当断路器处于不正常状态〔如气压或液压低〕不能实现自动重合闸时,或自动按频率减负荷装置〔AFL〕和母差保护〔BB〕动作不允许自动重合闸时,应将ARD闭锁。5、ARD的分类
自动重合闸装置的类型很多,根据不同特征,通常可分为如下几类:
〔1〕按组成元件的动作原理分类,可分为机械式,电气式。
〔2〕按作用于断路器的方式,可以分为三相ARD、单相ARD和综合ARD三种。
〔3〕按动作次数可分为,一次ARD、二次ARD、屡次ARD。
〔4〕按运用的线路构造可分为单侧电源线路ARD、双侧电源线路ARD。双侧电源线路ARD又可分为快速ARD、非同期ARD、检定无压和检定周期的ARD等。6、电磁式三相一次自动重合闸的工作原理和构成正常情况断路器处于合闸状态,QF1断开→2KM失电→2KM1断开。而SA处在合后位置,其触点SA21-23接通,触点SA2-4断开→重合闸投入,指示灯HL亮。重合闸继电器的电容C经4R充电,经10~15s后,电容器C两端电压等于电源电压,此电压可使中间继电器KM起动。线路发生故障时:断路器跳开后,QF1闭合→2KM得电→2KM1闭合→起动KT→KT经过约0.5~1s的延时→KT1闭合→电容器C放电→KM起动→闭合其常开触点KM1、KM2、KM3。→发出合闸脉冲。串入5R的目的是为了限制流过KT线圈的电流,免使线圈受热,因为KT的线圈不是按长期接上额定电压来设计的。假设为瞬时性故障断路器合闸后,KM因电流自保持线圈失去电流而返回。同时,2KM失电→2KM1断开→KT失电,触点KT1断开→电容器C经4R重新充电,经10~15s又使电容C两端建设电压。整个回路复归,准备再次动作。假设为永久性故障断路器合闸后,继电保护动作再次将断路器断开→QF1闭合→2KM得电→2KM1闭合,KT起动→KT1经过约0.5~1s的延时闭合→电容器C放电。由于切除故障的时间远远小于15~25s,所以电容器C上充电电压很低,远未到达KM的动作电压值,当延时接点KT1接点闭合时,KM不能动作,此后电容器C上电压只能保持在很小的数值上(由4R和KM电压线圈电阻分压而定),故不能使KM再次动作,从而保证重合在永久性故障上时,断路器只能重合一次,不会出现屡次重合的现象。手动跳闸〔预备跳闸和跳闸位置SA21-23在断开位置〕SA发出预跳命令→其触点SA2-4接通→将C上的电荷瞬时放掉。SA发出跳闸命令→其触点SA6-7接通→断路器跳闸→2KM1闭合→KT起动,经过约0.5~1s的延时→KT1闭合。这时,储能电容器C先对电阻6R放电,两端早已没有电压,KM不能起动→重合闸不能重合。手动合闸SA发出合闸命令→SA5-8触点闭合,接通合闸回路,QF合闸。SA25-28触点闭合,起动加速继电器3KM。当合于故障线路时,保护动作,经3KM的常开触点使QF加速跳闸。C尚未充满电,不能使KM起动,所以断路器不能自动重合。说明:防跳继电器1KPJL的功用:在手动合闸及自动重合闸过程中防止断路器跳跃。如:当KM1、KM2、KM3接点卡住或粘住时,可以由1KM来防止将断路器屡次重合到永久性故障上。7、重合闸与继电保护的配合为了加速切除故障,提高供电的可靠性,自动重合闸应与继电保护相互配合,配合的方式有自动重合闸前加速保护和自动重合闸后加速保护两种。自动重合闸前加速保护所谓前加速保护,就是当线路发生短路时,第一次由无选择性电流速断保护瞬时切除故障,然后进展重合闸。假设是瞬时性故障,则在重合后就恢复供电;假设是永久性故障,第二次保护就按有选择性方式动作切除故障。也就是快速地切除瞬时性故障,使其未变为永久性故障前就切断故障点,提高了重合闸的成功率。前加速保护主要用于35kV以下的电厂或变电所的直配线上。采用前加速的优点是:
a.能够快速地切除瞬时性故障;
b.可能使瞬时性故障来不及开展成永久性故障,从而提高重合闸的成功率;
c.能保证发电厂和重要变电所的母线0.6-0.7倍额定电压以上,从而保证厂用电和重要用户的电能质量;
d.使用设备少,只需装设一套重合闸装置,简单、经济。
采用前加速的缺点是:
a.断路器工作条件恶劣,动作次数较多;
b.重合于永久性故障上时,故障切除时间可能较长;重合闸前加速保护仅在靠近电源的线路上装设一套重合闸装置,当线路任一段发生故障时,由靠近电源的线路保护迅速跳闸,而后重合闸装置动作于合闸,如重合于永久故障,再由各线路保护逐段配合跳开故障线路。重合闸前加速保护切除故障速度快,但如重合闸拒动时,会扩大停电范围。自动重合闸前加速保护原理图自动重合闸后加速保护所谓后加速保护,就是当线路第一次故障时,保护有选择性动作,然后进展重合。假设是永久性故障,则断路器合闸后,再加速保护动作,瞬时切除故障。也就是第一次是有选择性的切除故障,不会扩大停电范围。在重要的高压电网中,这一点非常重要。后加速保护广泛用于35kV以上的电网及重要负荷的线路上,可加速第II或第III段保护的动作。检定同期重合闸是当线路一侧无压重合后,另—侧在两端的频率不超过一定允许值的情况下才进展重合的。假设线路属于永久性故障,无压侧重合后再次断开,此时检定同期重合闸不重合,因此采用检定同期重合闸再装后加速也就没有意义了。假设属于瞬时性故障,无压重合后,即线路已重合成功,不存在故障,故同期重合闸时不采用后加速,以免合闸冲击电流引起误动。采用后加速的优点是:〔一〕、第一次有选择性的切除故障,不会扩大停电范围。〔二〕、保证永久性故障能瞬时切除,并仍然是有选择性的。〔三〕、和前加速保护相比,使用中不受网络构造和负荷条件的限制。采用后加速保护的的缺点:〔一〕、每个断路器上都需要装设一套重合闸,与前加速相比拟为复杂。〔二〕、第一次切除故障可能带有延时。自动重合闸后加速保护原理图8、分析自动重合闸装置在哪些情况下不应动作(1)手动跳闸时。(2)手动合闸于故障线路,保护动作使断路器跳闸后。(3)当母差保护或低频减载装置动作跳闸后。(4)当断路器处于不正常状态(机构气压、液压降低或SF6压力降低)而不允许重合时。〔七〕电流互感器二次开路的原因与处理电流互感器即CT一次绕组匝数少,使用时一次绕组串联在被测线路里,二次绕组匝数多,与测量仪表和继电器等电流线圈串联使用,测量仪表和继电器等电流线圈阻抗很小,所以正常运行时CT是接近短路状态的。CT二次电流的大小由一次电流决定,二次电流产生的磁势,是平衡一次电流的磁势的。假设二次开路,其阻抗无限大,二次电流等于零,其磁势也等于零,就不能去平衡一次电流产生的磁势,那么一次电流将全部作用于激磁,使铁芯严重饱和。磁饱和使铁损增大,CT发热,CT线圈的绝缘也会因过热而被烧坏。还会在铁芯上产生剩磁,增大互感器误差。最严重的是由于磁饱和,交变磁通的正弦波变为梯形波,在磁通迅速变化的瞬间,二次线圈上将感应出很高的电压,其峰值可达几千伏,如此高的电压作用在二次线圈和二次回路上,对人身和设备都存在着严重的威胁。所以CT在任何时候都是不允许二次侧开路运行的。1、二次开路的原因(1)交流电流回路中的试验接线端子,由于构造和质量上的缺陷,在运行中发生螺杆与铜板螺孔接触不良,而造成开路。(2)电流回路中的试验端子压板,由于胶木头过长,旋转端子金属片未压在压板的金属片上,而误压在胶木套上,致使开路。(3)修试人员工作中的失误,如忘记将继电器内部接头接好,验收时未能发现。(4)二次线端子接头压接不紧,回路中电流很大时,发热烧断或氧化过甚造成开路。(5)室外端子箱、接线盒受潮,端子螺栓和垫片锈蚀过重,造成开路。2、二次开路的现象(1)回路仪表指示异常降低或为零。如用于测量表计的电流回路开路,会使三相电流表指示不一致,功率表指示降低,计量表计不转或转速变慢。如果表计指示时有时无,有可能处于半开路状态(接触不良)。运行人员遇到此现象时可将有关的表计相互对照比拟认真分析。如变压器原副边负荷指示相差较多,电流表指示相差太大(注意变化的不同,电压等级的不同,可疑心偏低的一侧有无开路故障)。(2)认真听取电流互感器本体有无噪声、振动等不均匀的声音,这种现象在负荷小时不太明显,当发生开路时,因磁通密度的增加和磁通的非正弦性,硅钢片振动力加大,将产生较大的噪声。(3)利用示温变色蜡片或红外线测温仪监测电流互感器本体有无严重发热,有无异味变色冒烟、喷油等,此现象在负荷小时不太明显。开路时,由于磁饱和的严重,铁芯过热,外壳温度升高,内部绝缘受热有异味,严重时冒烟烧坏。电度表、继电器等冒烟烧坏。而有无功功率表及电度表、远动装置的变送器、保护装置的继电器烧坏,不仅会使CT二次开路,还会使PT二次短路。(4)检查电流互感器二次回路端子、元件线头等有无放电、打火现象。此现象可在二次回路维护和巡检中发现,开路时,由于电流互感器二次产生高电压,可能使互感器二次接线柱、二次回路元件接头,接线端子等处放电打火,严重时使绝缘击穿。(5)继电保护发生误动作或拒绝动作。此情况可在误跳闸后或越级跳闸事故后,检查原因时发现并处理。以上只是检查CT二次开路的一些根本线索,实质上在正常运行中,一次负荷不大,二次无工作,且不是测量用电流回路开路时,CT的二次开路故障是不容易发现的,需要我们实际工作中摸索和积累经历。3、二次开路后的处理检查处理CT二次开路故障,要尽量减小一次负荷电流,以降低二次回路的电压。操作时注意安全,要站在绝缘垫上,戴好绝缘手套,使用绝缘良好的工具。(1)发现电流互感器二次开路,应先分清故障属哪一组电流回路,开路的相别,对保护有无影响,汇报调度,解除可能误动的保护。(2)尽量减少一次负荷电流,假设电流互感器严重损伤,应转移负荷,停电检查处理(如有旁路,可采用旁路供电,保证供电的可靠性)。(3)尽量设法在就近的试验端子上,将电流互感器二次短路,再检查处理开路点,短接时应使用短路专用短接线,短路应妥善可靠,制止采用熔丝或一般导线缠绕。并按图纸进展。(4)注意短接时的现象,假设短接时有火花,则说明短接有效,故障点就在短接点以下的回路中,可进一步查找,假设短接时无火花,可能是短接无效。故障点可能在短接点以前的回路中,可以逐点向前变换短接点,缩小范围。(5)在故障范围内,应检查容易发生故障的端子及元件,检查回路有工作时触动过的部位。对检查出的故障,能自行处理的可立即处理,然后投入所退出的保护,假设开路点在互感器本体的接线端子上,应停电处理。假设是不能自行处理的或不能自行查明的故障,应汇报上级,派人检查处理。此时应先将电流互感器二次短路,或转移负荷,停电处理。(6)在短接二次回路时,工作人员一定要坚持操作监护制,一人操作,一人监护。与带电设备保持适当的安全距离。操作人员一定要穿绝缘靴、戴绝缘手套和带绝缘把手的工具。制止在电流互感器与短路点之间的回路上进展任何工作。但是当电流互感器发生以下故障时,应立即汇报上级,并切断电源再行处理。①内部发出异味、冒烟、着火。②内部有放电现象、声音异常或引线与外壳间有火花放电现象。③主绝缘发生击穿,造成单相接地故障。④充油式电流互感器漏油、漏胶。处理主变35KV侧有功功率表电流回路开路,仪表冒烟故障一、记录现象、解除事故音响:警铃响,#2主变35KV电压回路断线,段出线交流回路断线亮,段母线电压A为0,其他两相不变;#2主变35KV侧有功功率表冒烟。二、扑救火灾:立即用干粉灭火器进展扑救,控制火势蔓延;向消防部门及上级汇报火灾事故。三、汇报调度:汇报时间、现象、仪表变化、光字信号;根据事故现象判断事故原因:#2主变35KV侧有功功率表电流回路开路,仪表冒烟,二次高压放电扯弧,造成35KV
段母线电压A二次保险熔断。四、隔离故障设备:调度下令处理,拉开2主变35KV开关,切断火源;现场控制火势,防止蔓延危及带电设备,直至将火扑灭;PT二次保险熔断,严禁将PT二次并列,更换熔断保险;监视#1主变油温,调整风冷运行组数;计算过负荷倍数=事故过负荷/额定负荷,联系调度减少负荷;过负荷按照事故状态下过负荷运行,当严重过负荷时,按照拉闸顺序限电;与检修单位配合将冒烟仪表及时处理。五、事故处理和恢复送电的要求:应根据保护动作和仪表指示综合分析;事故处理应由两人进展;PT围;操作严格执行规程。〔八〕高压断路器弹簧操作机构不能储能故障的判断和处理1、断路器弹簧操作机构的原理:弹簧操动机构的分闸和合闸操作分别由分闸弹簧和合闸弹簧进展;合闸弹簧的储能由电机进展;而合闸操作使合闸弹簧释放的同时一又给分闸弹簧储能。在合闸位置时,电机开场启动带动棘爪,棘爪又使棘轮逆时针转动从而给合闸弹簧储能。而合闸操作进展的同时使和棘轮在同一轴上装配的凸轮逆时针转动,凸轮又使拐臂顺时一针转动从而给分闸弹簧储能如图。图弹簧操动机构工作原理(a)分闸位置(合闸弹簧储能状态)
(b)合闸位置(合闸弹簧释放状态)该弹簧操动机构构造简单,可靠性高,分合闸操作采用两个螺旋压缩弹簧实现。储能电机给合闸弹簧储能,合闸时一合闸弹簧的能量一局部用来合闸,另一局部用来给分闸弹簧储能。合闸弹簧一释放,储能电机立刻给其储能,储能时间不超过15s(储能电机采用交直流两用电机)。运行时分合闸弹簧均处于压缩状态,而分闸弹簧的释放有一独立的系统,与合闸弹簧没有关系。弹簧储能操动机构是利用弹簧的能量对开关实现分合操作,弹簧储能操动机构有利于交流操作的推广,而且也可采用直流电源操作,以保证合闸的可靠性。2、CT8型弹簧储能式电动操动机构用手动储能时采用压把储能,在CT8型电气控制回路中,将电动机储能回路另加熔断器保护,还在合闸回路中串联了限位开关的常开接点SQ3。CT8型弹簧操作机构3、弹簧储能操作机构故障分析应用弹簧储能操作机构的高压断路器,合闸前必须预先储能方可合闸。储能机构由电动机带动齿轮机构将弹簧拉长。操作方法有电动和手动两种方法。手动不能储能应当是机构出现机械故障。手动可以储能,但电动不能储能是电气故障。使用时间不久的机构机械磨损不大一般不会出现机械故障。下面主要分析电气故障。〔1〕行程开关调节不当:行程开关是控制电机储能位置的限位开关。当电机储能到位时将电机电源切断。如果限位过高时,机构储能已满。故障现象是:电机空转不停机、储能指示灯不亮。只有翻开控制开关(HK)才能使电机停顿。限位调节过低时,电机储能未满提前停机。由于储能不到位开关不能合闸。调节限位的方法是手动慢慢储能找到正确位置,并且紧固。〔2〕电机故障:如果电机绕组烧毁,将有异味、冒烟、保险熔断等现象发生。如果电机两端有电压,电机不转。可能是碳刷脱落或磨损严重等故障。判断是否是电机故障的方法有测量电机两端电压、电阻或用其它好的电机替换进展检查。〔3〕控制开关故障或电路开路:控制开关损坏使电路不能闭合及控制回路断线造成开路时,故障表现形式都是电机不转、电机两端没有电压。查找方法是用万用表测量电压或电阻。测量电压法是控制电路通电情况下,万用表调到电压档,如果有电压(降压元件除外)被测两点间有开路点。用测量电阻法应当注意旁路的通断,如果有旁路并联电路,应将被测线路一端断开。弹簧机构无法储能的故障处理〔1〕现象“弹簧未储能〞、“控制回路断线〞光字牌亮,**开关红绿灯均不亮,警铃响。
〔2〕处理
1、立即向调度及上级汇报
2、派人到现场检查开关的储能电源是否有,储电机是否运转,如此时电机仍在运转,而弹簧压力无法建设,就立即断开储能电源空开;
3、用机构自带手动储能摇柄对机构进展手动储能至正常值;无法进展手动储能,应取下开关的控制电源保险,再用防慢分卡板或插销将机构卡死。
4、检查开关的储能回路、储能电源、储能电机、储能止位继电器等是否正常,对检查的问题及时进展处理,不能处理的报本中心生产技术科。
5、将设备信号情况与监控进展核对。
6、做好记录备查。中央信号装置应能完成以下任务1、应能保证断路器的位置指示正确;2、当断路器跳闸时应能发出音响信号〔蜂鸣器〕;3、当发生异常时应能发出区别于事故音响的另一种音响〔警铃〕;4、事故预告信号装置及光字牌应正确动作和显示;5、当发生音响信号后应能手动复归或自动复归,而光字牌仍保存;6、能发出其他信号:如区域性信号、联系信号、全站电源中断及检查各级电压交流接地的信号等;定义;中央信号装置是变电站电气设备运行的一种信号装置,根据电器设备的故障特点发出音响和灯光信号,告知运行人员迅速查找,作出正确判断和处理,保证设备的安全运行。组成:中央信号装置包括事故信号和预告信号,装在变电所主控制室内的中央信号屏上。当变电所任一配电装置的断路器事故跳闸时,启动事故信号;当出现不正常运行情况或操作电源故障时,启动预告信号。事故信号和预告信号都有音响和灯光两种信号装置,音响信号可唤起值班人员的注意,灯光信号有助于值班人员判断故障的性质和部位。为了从音响上区别事故,事故信号用蜂鸣器,预告信号用电铃发出音响。事故信号和预告信号需要反映在主控制室中,以通知值班人员及时处理,因此事故信号和预告信号称为电气设备各种信号的中央局部———“中央信号〞,并集中装设在主控制室中的中央信号屏上。变电站的中央信号装置分类在变电所中,为了监视电气设备的工作状态,须要用信号随时显示供配电系统及设备运行情况。在发生事故时,信号装置应发出各种灯光及音响信号,提示运行人员迅速判明事故的性质、范围和地点,以便作出正确的处理。所以,信号装置具有十分重要的作用。变电所中的信号装置按用途来分,大致有以下几种:按其用途可分为:事故信号装置、预告信号装置〔分为瞬时和延时两种〕和位置信号装置。1、事故信号装置通常包括灯光信号和音响信号。当断路器事故跳闸,蜂鸣器及时发出音响,通知值班人员有事故发生,同时跳闸的断路器位置指示灯闪光,光字牌亮,显示出故障的范围和性质。2、预告信号装置包括警铃和光字牌。当运行中的电气设备发生危及安全运行的故障或异常〔如变压器过负荷、轻瓦斯信号、调相机轴承油温过高、电压回路断线等等〕时,预告信号装置将发出区别于事故音响的另一种音响〔警铃〕,同时标明故障内容的一组光字牌亮。值班人员可以根据所得到的信号进展处理。3、位置信号装置是监视断路器、隔离开关的分合情况。断路器的位置信号通常采用双灯制〔红、绿灯〕接线。红灯亮表示断路器“接通〞,绿灯亮表示“断开〞。当断路器的位置与操作把手位置不对应时,指示灯即发出闪光。隔离开关的位置信号通过信号器圆盘上的红带变化来表示,垂直表示“接通〞,水平表示“断开〞。红带的垂直与水平转动是由信号器的一个磁化电枢带动,而磁化电枢的动作则是靠装在隔离开关上的一组联锁触点控制什么是中央事故信号中央事故信号的作用是当断路器事故跳闸后,由蜂鸣器发出音响信号、由光字牌发出灯光信号,指示出事故性质,这样的信号称为中央事故信号。图8.4所示为中央事故信号装置展开图,转换开关ST1有投入和试验两个位置。系统正常运行时,断路器在合闸位置时,控制开关SA2处在“合闸后〞位置,其触头SA21-3、SA219-17闭合;转换开关ST1处在“投入〞位置,其触头ST12-3、ST16-7闭合。如遇断路器事故跳闸,SA2、ST1均在上述位置,电路通路为:WS+—FU1—SA11-3—SA119-17—1QF3—H
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