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发表人：muyun1031 |
发表时间：2007/5/16 15:18:00 |
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| 本栏论题： |
一次事故暴露的隐患及解决方案 [6518] |
一次事故暴露的隐患及解决方案
摘要：本文介绍了一次电力系统故障，分析暴露出的隐患，最后提出合理的解决方案。
Abstract：This article had introduced an electric power system fault，and analyzed the hidden trouble exposed by the this fault. A reasonable solution was brought forward at the end of the article.
关键词：备自投、开关、电力系统故障
KEY WORDS：Backup power supply automatically join in、circuit breaker、electric power system fault
引言：一个500千伏电网两回线因保护误动导致相继跳闸，继而电网发生低频振荡，调度没有实施断电措施，但期间出现的一次备自投误动，导致部分一级负荷彻底断电，造成部分重要设备损坏和严重的经济损失，以下就是我们针对这次事故的分析和解决方案。
问题的引出：
备自投全称备用电源自动投入装置，是在常用电源出现异常时，自动使备用电源顺利投入，以确保重要用电设备的电源不会长时间消失的一种自动装置，传统方式是由各种继电器的配合来实现的，现在多用微机。而针对由微机加继电器电路共同实现的，由于当初的设计存在缺陷（如综保单元的电源是两路交流自动切换，常用电源故障时，电源切换会出现短时断电，所以根本无法发挥综保软件上的强大功能），所以存在很多不合理的地方，后几经调试修改，已能正常工作了，但没想到出现极端状况还是出了毛病。如图：图一是一次主接线，1#、2#变压器二次侧主进开关分别为1ZK、2ZK，它们分别给I母、II母送电，两母线间有联络3ZK，正常运行状态下两进线开关1ZK、2ZK闭合，联络3ZK断开。若1#变压器电源出现故障消失（即停电），综合保护单元会根据进线无压、无流信号的判断，经过设定的延时后，发出跳闸指令分断1ZK开关，再确认开关跳开后并延时60ms合3ZK开关，从而实现给I母下负荷紧急供电的目的；当2#变压器电源出现故障消失后，动作程序相同，先跳2ZK再合3ZK，完成给II母负荷供电的目的。这一基本功能我们在公司使用的八台装置上都做了相应的试验，都合格，而且运行4年以来，出现一路电源停电时，装置都能正常工作，及时恢复了供电，成功的降低了停电带来的损失。但今年7月1号，电力系统出现低频振荡时，有一装置动作出现了紊乱，出现了三个开关同时合闸的现象，导致两不完全同期系统经低压侧联络环网现象，最终因过负荷导致开关高压侧开关跳闸，两台变压器负荷全部停电。
原因分析：
事后我们对当时的情况做了认真的分析，发现这次事故的最直接原因就是因为系统振荡，电压突然大幅度降低甚至消失而短时间内又上升至正常值，导致备用电源在投入的过程中出现了动作紊乱。在查阅当时的记录数据，发现当时1#变压器高压侧电压先出现跌落，高压侧电压跌至6KV以下，1ZK、3ZK二次电源进行切换，备自投装置动作，延时后跳1ZK开关，再发指令合3ZK开关，但在3ZK开关没有完成合闸动作之前，此时1#变压器电压恢复至正常值，1ZK、3ZK的二次控制电源再一次发生切换，对于1ZK的二次部分来讲这次切换导致防跳继电器2ZJ失电，从而使合闸回路中2ZJ常闭接点接通，而此时3ZK还没有完成合闸动作，1ZK开关自动合闸回路使其合闸线圈得电动作；再看3ZK，由于其设计时电源就没有保证连续性，因此工作上要求其电源在断电恢复后，要能继续断电前的工作，而实际也就是这样做的，因此当3ZK电源发生切换后其发出的合闸指令依然有效，导致其合闸线圈也得电动作，这样就出现了1ZK、3ZK合闸线圈同时得电的意外情况的发生，最终出现了低压并列引发高压开关跳闸。
我们将备自投从得到一路进线无压、无流的信号到跳开该进线开关的时间记为t1，进线开关跳开后至备自投合联络动作彻底完成也既是3ZK辅助触头状态完成转变的时间记为t2，系统电压低于备自投欠压设定值且低于电源切换ZJ线圈的释放电压值记为失压状态，系统电压高于备自投的有压返回值且高于二次电源切换ZJ线圈的返回值的电压记为正常状态。我们可以看出失压状态的时间小于t1时，备自投没来得急动作系统电压已经正常，各开关量都不会发生变化，系统能正常工作；失压状态时间大于t1+t2时，备自投装置能够完成跳开已失压的进线开关（1ZK或2ZK）和闭合联络开关3ZK的动作，因此系统工作也没有问题；但当一路电压从失压状态到恢复正常的时间处于t1和t1+t2之间时，出现了临界竞争情况，联络和进线开关一方先完成合闸动作，另外一方就不会再合闸，但也可能出现同时合闸的情况，而在7月1号正好就出现了这种情况，系统电压出现反复振荡，我司的八台装置有7台正常的合了联络，只有一台出现了三开关同时合闸的现象，后来检查发现8台装置的设定时间不完全相同，并且考虑到各装置的动作精度以及各开关的动作时间可能都有一定差异，因此出现这种现象也应该属于正常。
对策：
分析清楚原因后，对策起来也就比较简单了，如图：二次图中红色部分，分别是进线的自动合闸和联络的自动分闸回路，我们是对供电连续性要求较高的地方，因此我们的备自投装置全是自投不自复的，因此二次回路中的进线自动合闸和联络自动分闸功能就没有必要存在，当时调试时只是考虑保证联络不会自动分闸（mmp的13、14接点不会动作）而两进线的自动合闸回路就不会误动，而且当联络因故障不能自投时，如果失压电源能及时恢复自动合闸回路可以迅速使进线合闸从而缩短送电所需要的时间，因此就没有对它进行调整，没想到这次就因为它而导致了事故。所以我们的第一方案就是取消图中的红线部分，进线开关再不会自动合闸了，也就彻底避免了三开关同时合闸的现象的发生。
另外我们还考虑了一个方案，如图中蓝色部分我们将防跳中间继电器改为时间继电器，原常闭接点改为SJ的延时闭合的常闭点，时间设定大于t1+t2，这样保证在3ZK动作彻底完成前进线开关的合闸回路不会被接通，同样可以达到预期目的。
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以下是关于《一次事故暴露的隐患及解决方案》论题的回复（共6篇） |
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同期性没有解决，就不能保证供电的连续性。要保证两变压器能并列运行，才是解决问题的根本。
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