220kV智能变电站非同期并列事故探讨.docx
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1、220kV智能变电站非同期并列事故分析介绍了电网中的两个系统在用某220kV智能变电站220kVI、11母联测控同期合母联断路器时所发生的非同期合闸事故,并通过对此事故发生原因以及暴露问题的深入分析,结合测控同期装置的工作原理,提出合理的解决方法,为今后变电站同期合闸的安全操作以及类似事故的分析和处理提供了参考方法。目前,两个电网的连接通常通过同期装置操作进行,而智能变电站中通常采用测控装置中的手动同期功能来实现两个不同源的系统连接。本文针对电网一起22OkV变电站非同期合闸事故发生原因及暴露的问题,从测控同期装置手动同期功能、测控装置相关电压二次回路、测控装置缺陷、运行人员失误等方面进行深入
2、分析,提出合理的解决方法,为今后变电站同期合闸的安全操作以及类似事故的分析和处理提供参考方法,以防止以后发生同类问题。1手动方式同期合闸功能1.1 母联手动同期合闸的原理对于母联间隔来说,若实现同期合闸功能,则需确定参考电压及抽取侧(同期侧)电压取用。发生事故的智能变电站设计220kVI母三相电压为参考电压,220kV11母为抽取电压,即同期侧电压,根据抽取接用的电压相别在测控装置中进行相应参数的整定,事故发生的智能变电站接取22OkV【I母A相电压为抽取电压。在同期合闸时,对220kVl、【I母A相电压进行电压、频率和相位的比较,若满足测控同期装置定值中压差、频差和角差的要求,则测控装置合闸
3、开出接点闭合。母联断路器同期合闸示意图如图1所示。1.2 母联测控同期方式选择该站母联测控装置同期方式的选择通过3个软压板(无检定、检无压、检同期)实现。同期方式与压板的对应关系见表1。【I母电压互感器0UN sunq+攀僚)式中:Ab为两侧电压角度差;V为两侧电压频率差;等为频率滑差;Aq为合闸导前时间。根据故障录波中的数据,断路器合闸时刻Ab=102.04,V=O.05Hz,或接近于零,装置整定的dtAq=Os,断路器允许合闸角度为20。,根据同期合闸角度公式及相关数据可知,断路器合闸时刻同期合闸角度九=102.07。,该角度远大于断路器允许合闸角度定值(现场整定为20),即检同期不满足。
4、现场投入检无压、检同期压板后执行的同期逻辑如图3所示。根据图3及图2可知,事故发生时,220kVIH母线电压均为有压状态,在同期方式为转换方式情况下,现场同期逻辑将按检同期方式执行。根据现场录波及合闸时同期合闸角度计算,不符合同期合闸要求,但断路器却合闸成功,由此可以判断220kV母联断路器合闸时为非同期合闸。图3转换方式下同期逻辑执行示意图2.3 母联非同期合闸原因分析为确认母联非同期合闸原因,现场检验母联测控装置同期功能,功能完好。梳理220kV母联测控装置电压引入方式时发现,引入该测控装置的220kV母线电压为计量电压,该电压引入示意如图4所示。0.2计量级电压经220kVl、II母线电
5、压汇控柜分别转接至220kVI、H母线合并单元和220kV计量电压并列柜,220kV母联测控装置用的电压由220kVl、H母线合并单元送出,计量屏内各220kV间隔电压由各间隔电压切换后送至对应的电能表。图4母联测控电压引入示意图现场检查发现在22OkVI母跳闸失压同时220kVI、H母线电压汇控柜内计量电压二次空开跳闸信号,为确认计量电压二次空开跳闸原因,检查计量电压二次回路,发现计量电压柜内2号主变高压侧计量电压切换回路I母电压切换继电器节点未复归,如图5所示。图52号主变高压侧计量电压切换回路图3非同期合闸引发的几个问题1)根据规程要求,应将测控装置接入0.5级的测量电压,而该站测控装置
6、电压使用计量电压,违反了规程要求。2)站内常规计量电压切换装置仍采用双位置电压切换继电器,且未将切换继电器同时动作告警信号接至后台告警信号,导致计量电压二次回路长期并列。3)现场运维人员在同期合闸操作中存在疏漏,在操作22OkV母联断路器同期合闸前,未认真检查母联测控装置实时同期电压采样数据,未及时发现母联同期断路器两侧均无电压的异常现象,导致非同期合闸。4)测控装置同期方式设置的不合理,测控同期装置在所有同期功能压板不投入的情况下默认为不检定方式合闸,易发生非同期合闸。5)测控装置不具备电压互感器(potentialtrans-former,PT)断线闭锁同期功能,当二次回路无法反映一次设备
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