(宝武集团广东韶关钢铁有限公司512123)
摘要:介绍了一起因一只继电器弹片卡涩引起主变跳闸的供电事故,对此起事故进行了全面的检查、分析,为同行分析处理类似的供电事故提供一些经验。
关键词:跳闸绝缘测试保护装置继电器
1、事故简介
2017年8月9日,220kV界牌岭站#1、#2主变三侧开关(220/110/10kV)正常运行。14:31:15:533ms,1#主变跳闸(无事故报文),变高2201开关C相、变中1101开关三相跳闸,80ms后变高2201开关A、B相跳开,期间#1主变变低开关未动作。14时35分,运行人员手动断开#1变低501开关。该事故跳闸造成110kVI、VM及10kVIM失压。
2、事故后检查过程
2.1保护装置及操作箱动作情况
该站主变三侧保护均为国外SEL系列保护装置,其中主一、主二保护配置相同,差动保护为SEL-387,高中低后备保护为SEL-451,非电量保护为SEL-2411,各侧开关操作箱均采用南瑞继保CZX系列。还采用了多个继电器作为驱动使用。
现场检查发现,主一保护屏、主二保护屏、非电量保护屏各保护装置面板无任何动作指示灯亮,变中TWJ指示灯点亮,变低HWJ指示灯点亮,母差失灵保护屏无任何开入。当天SEL运维厂家进站调取动作报文,除开关跳开后各侧复压开放信息外,未发现其它任何保护动作信息。
由此可以推断,#1主变跳闸时,主一、主二保护接点及永跳TJR继电器并未启动,否则将发启动变高失灵命令至母差失灵屏。
2.2监控后台报文情况
后台无主变保护屏各保护动作报文,有变高、变中开关变位及事故总信号。
2.3故障录波情况
2.3.1模拟量:跳闸时刻,各侧电流电压正常,未出现故障特征。
2.3.2开关量:永跳开入后,变中、变高开关位置开始变位。由此可以判断,该主变变高侧开关跳闸是因存在实际永跳开入而触发的,检查图纸发现永跳开入由变高TXJa、TXJb、TXJc接点并联组成。
查找图纸可知,录波中的永跳开入可经操作箱中的是TJQ、TJR和BJ继电器启动触发,其中TJQ、TJR继电器启动失灵,BJ继电器不启动失灵,经现场检查,故障时并未启动变高失灵命令至母差失灵屏,故可判断录波中的永跳开入是经操作箱中BJ继电器启动触发。BJ继电器为非电量保护启动跳闸继电器,它经中间继电器1ZJ启动。因此,录波中的永跳开入很大可能是由于1ZJ继电器动作后触发。
2.4各出口中间继电器测试
对各主变保护屏联跳三侧开关中间继电器进行检查,其中重点检验1ZJ,结果如表1所示。
表1出口继电器检验结果
2.5保护装置校验情况
分别对主变差动保护、高中低后备保护及非电量保护进行校验,主变各侧保护及非电量保护保护逻辑正确、出口传动正常,保护动作报文、指示灯及后台监控信息一致,未发现异常情况。
2.6主变本体预试及油化试验情况
分别对#1主变相关设备进行了预试及油气化试验,未发现异常情况。
3、事故原因分析
通过逐个排除法,初步判断本次#1主变跳闸的可能原因是保护屏3的非电量跳三侧开关中间继电器1ZJ重动接点的异常导通。#1主变跳闸发生前,1ZJ可能发生异常,针对1ZJ继电器继保人员进行试验并分析。
图1启动1ZJ继电器原理图
1ZJ继电器为上海某继电器厂生产,型号为DZK-115Q型,生产年限是2009年2月,已运行了8年半之久。继电器有6组触点,其中现场用了4组(如图1),跳#1变高2201开关用了两组接点(9-11,14-16),跳#1变中1101开关用了一组接点(10-12),跳#1变低501开关用了一组(13-15)。
3.11ZJ重动接点异常导通原因分析
拆开继电器塑料外壳,继电器不动作时,弹片不吸合,弹片与接触片完全分离。轻轻按压黄色塑料垫片,继电器动作,接点导通,但按压几次黄色塑料垫片后,发现其弹片与下面的黄色塑料垫片卡槽处会有轻微卡涩现象,如图2所示,当弹片因卡涩未及时弹出完整时,继电器各接点处于吸合与未吸合的临界状态,若有外力干扰,本来未导通的接点极易导通引起继电器误动。
图2继电器弹片异常弹出情况
3.21ZJ继电器接点检查
继保人员分别对继电器的接点进行逐一检查。检查原则是按压黄色塑料垫片,模拟继电器动作和不动作两种情况,用万用表对6对触点进行通断测量。测量结果如表二。
表21ZJ继电器接点导通试验
由试验结果可知,当继电器弹片处于卡涩状态时,若无外力干扰,各接点处于非导通状态,当继电器因某种原因受到外力干扰时,会使跳#1变高2201开关两组接点(9-11,14-16)和跳#1变中1101开关一组接点(10-12)异常导通,而跳#1变低501开关一组(13-15)未导通。
3.3事故原因:
本次#1主变异常跳闸原因为:用于非电量保护的重动继电器1ZJ的弹片因卡涩在上一次动作后未完整弹出,各重动接点还未完整复位,随运行时间的推移以及外力的干扰,导致跳#1变高2201开关两组接点(9-11,14-16)和跳#1变中1101开关一组接点(10-12)异常导通,而跳#1变低501开关一组(13-15)未导通,从而导致本次异常跳闸事故的发生。
继保人员检查#1主变间隔相关的其余DZK-115Q型继电器,未发现类似1ZJ继电器的卡涩情况。
4、预防措施
4.1该批次中间继电器为09年投入运行,运行年限长,易卡涩且易误碰出口,为确保出口回路的稳定可靠性,择机更换出口中间继电器。
4.2提高二次设备日常维护水平,尤其是应急响应、事故分析能力,以确保二次设备的安全可靠运行,并提高应急消缺效率,最大限度地降低对企业生产的影响。
4.3制定电气设备相关检修及运维规程,规范运维人员事故异常处理流程、现场作业行为。
5、结束语
继电器的工作性能稳定性直接影响到主变的运行,因此需要引起运行人员的关注,在年度预防性试验时不能忽略继电器的试验。特别是使用年限超过6年的继电器,试验并不一定能检验出问题,需要进行更换,才能起到预防事故的发生。
参考文献:
[1]中国南方电网电力调度通信中心广东省电力调度中心.地区电网继电保护整定计算[M].北京:中国电力出版社,2010,12.
[2]沈诗佳主编.电力系统继电保护及二次回路[M].北京:中国电力出版社,2007,11.
作者简介:
陶瑞基,男,1974年7月生,本科,高级电气工程师,电气工程及其自动化专业,主要从事电气技术、电气控制方面工作。