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继电保护不正确动作分析的主要步骤与方法

继电保护不正确动作分析

的主要步骤与方法

 

继电保护是保证电力系统安全稳定运行的重要装置。多年来通过科研、设计、制造、运行等单位的共同努力,继电保护装置的正确动作率有了显著的提高,但国内220 kV及以上系统继电保护装置的不正确动作率仍在1%左右,这些不正确动作对电力系统安全稳定运行有很大危害。就目前的技术和管理水平,使继电保护不正确动作率降到零是不现实的,需要重视的是:在出现保护不正确动作后,找出保护不正确动作的原因,及时制定反事故措施,避免同类事故重复发生,以逐步提高继电保护正确动作率。

一、 进行事故后检验之前应做的准备工作

(1)收集现场信息

收集现场微机型故障录波器报告、微机保护打印报告(包括分板报告)、微机保护的整定值、当地监控系统报告、故障当时的系统运行情况、断路器跳闸情况、故障相别、现场和调度运行记录(对于线路快速保护应收集两侧信息)、故障时各种装置特别是本保护装置的动作信号记录。

复杂故障还要收集调度EMS系统的SOE(事件顺序记录),时间记录精度可以**到ms级。继电保护信息主站和分站可以调阅部分继电保护动作报文和故障录波器数据。

(2)判断是区内故障还是区外故障,必要时请调度部门整定计算人员进行故障计算,确定故障点,判断是区内故障还是区外故障。

(3)列出重点检查的保护

对收集到的信息进行简单分析,列出应重点检查的变电站和重点保护。

(4)通知现场做好准备

及时通知现场以下事项:①在事故调查组到达现场前不要检查继电保护装置;②现场事故当值运行人员做好准备,在规定的时间向事故调查组汇报事故当时有关运行情况。

(5)准备带往现场的资料和设备

①准备装置说明书、检验规程、运行规程、图纸、定值通知单、软件框图和有关资料;② 了解和熟悉现场使用的试验仪器仪表,必要时带仪器仪表到现场,例如电平表、示波器、微机型继电保护测试仪;③ 带笔记本电脑到现场,故障录波器的录波图;光通道检查用光功率计、误码仪。

二、 现场检查

事故调查组到达现场后,应尽快收集原始、完整的信息,去伪存真,确定重点检验项目,注意保护好现场,逐步缩小检验范围。建议按以下步骤进行检查:

(1)收集原始、完整信息

收集原始、完整的微机型故障录波器报告、微机保护(包括分板)打印报告、监控报告、事故前、后的现场运行记录。

(2)当值运行人员介绍情况

请事故当值运行人员详细介绍事故时有关运行情况,例如运行方式、现场作业情况(应查看现场工作票),保护动作信号、保护打印报告、录波报告、中央信号、当地监控系统记录情况、断路器实际位置、天气、事故后专用载波通道交换信号情况(仅对纵联保护)等。

(3)继电保护专业人员介绍情况

请继电保护专业人员介绍保护装置运行和定检情况,结合收集到的信息了解继电保护装置和有关二次回路。

(4)确认保护装置现场保护情况

确认事故调查组到达现场前是否有人接触过继电保护装置。

(5)分析故障录波图

① 明确故障各个阶段(包括故障前、后)有关保护感受到的电压、电流;② 断路器断开、重合闸、再跳开时间以及保护动作时间:③ 高频保护发信、停信时间(两侧)以及是否收到对侧闭锁信号:④ 是区内故障还是区外故障(区外故障,线路两侧电流大小相同),故障点距保护安装处距离(决定检查保护时是否考虑干扰因素):⑤ 尤其应注意各交流量的突变情况,将有关变电站的故障录波图和微机保护打印报告结合在一起分析,核实系统在该瞬间的变化。

(6)理论分析

结合系统实际情况对保护不正常情况进行理论分析,例如矢量图、短路计算、电平计算、时间计算等。

(7)确认故障时的电压、电流

将微机保护与微机故障录波器打印(或显示) 的电压、电流进行比较,确认故障时的电压、电流。

(8)列出疑点

结合保护原理、各种保护动作、录波、故障当时系统、中央信号、断路器动作情况,估计可能造成事故的原因,列出本次事故继电保护、录波器和有关设备可能存在的疑点,排除与本次保护不正确动作无关的设备。

(9)保护检验中应注意的问题

1)注意保护现场检验前了解事故的全貌,定出检验范围和重点检验项目,特别是要研究在保留事故现场的条件下优先进行哪些检验项目*为有利,应该优先进行,这些项目的内容大多简单,但对事故调查却极其重要,它可能就是造成不正确动作的原因所在。如果一开始就破坏了事故的现场条件,也许事故原因将再也无法查清。

例如:① 对于保护拒动事故,需要先用高内阻电压表测定跳闸回路确实良好之后,才能把跳闸压板断开。在开始拆动其他回路进行检验之前,同样必须遵守这个原则;②对于距离保护(高频距离保护)的误动事故,需要先测定电压回路确实有电压之后,才能拆动电压回路接线;③ 认为继电器可能由于机械部分的原因拒动时,应先按实际回路的动作顺序进行检验,不得盲目地将继电器外壳打开,用手去触动继电器,对信号继电器的检验尤应注意;④ 检验时尽量少动保护装置插件和端子排接线。

2)上级继电保护主管部门与现场继电专业人员的协调配合 ① 上级继电保护主管部门应明确检查中各位成员的分工(指挥、试验、读表、记录),如果上级继电保护主管部门仅有一人,该同志可只定检查方案,不亲自指挥,并亲自记录认为有必要的数据;② 检查中,上级继电保护主管部门可能与现场专业人员有分歧意见,如果认为自己的意见是正确的,则试验一定要做。在不影响原则和时间允许的基础上,应允许现场提出并进行一些项目的试验,可以利用这段时间考虑问题;③注意现场人员提出试验方案的出发点。

3)编排合理的检查顺序编排合理的检查顺序,逐步缩小保护不正确动作的范围,先本侧,后对侧;先整组试验,后分步试验;先屏(柜)后装置、先装置后插件、先插件后芯片、先易后难;通过信号继电器的指示,缩小事故调查的范围;对提出的疑点逐个排除。

4)模拟故障根据故障录波电压、电流对保护装置施加相应电压、电流,检查保护动作行为。

5)纵联保护

对于纵联闭锁式保护,应着重从故障录波图高频录波量上分析原因,找出线索。① 发信、停信时间是否与保护装置原理一致,发信、停信可能与哪些因素有关;② 有否有发信过慢、停信过快现象:③ 本侧发信,收对侧信号、两侧同时发信时,用故障录波器记录高频通道波形,将其与保护不正确动作时的故障录波结果比较;④ 确认是本侧未发信、对侧未发信还是未收到对侧信号,必要时还应让有关收发信机发信,用故障录波器录波;⑤对于正方向区外故障误动应在正方向侧模拟故障,检查对侧被远方起信后能否可靠闭锁纵联方向保护保护;

对于光纤保护,①两端一侧为参考端,另一侧为同步端(控制字中)。以同步方式交换两侧信息,参考端采样固定,并在每一采样间隔中固定向对侧发送一帧信息。同步端随时调整采样间隔,满足同步条件,向对侧传输三相电流采样值,否则启动同步过程,直到满足同步条件为止。②两侧装置采样同步的前提条件:通道单向*大传输延时≤15ms,通道的收发路由一致(两个方向的传输延时相等)。

6)母差保护对于母差保护,重点应从是否有差流进行分析,例如:CT饱和、CT 回路极性、二次回路负担、二次回路(隔离刀闸、端子排、电压切换)分流、跳闸中间继电器与信号继电器的参数配合、断路器母线隔离开关切换重动继电器动作等方面。

7)无保护动作信号的断路器跳闸 对于无保护动作信号的断路器跳闸,应首先检查操作箱有无跳闸信号指示,确认有关保护信号继电器动作是否可靠,有无拒动和返回现象,判断可能的跳闸回路。

8)交流电压、电流回路事故后,应核实保护在故障前、故障中交流电压、电流回路采样的幅值、相位是否合理,判断交流电压、交流电流回路的接线是否正确。

9)排除干扰对于检查过程中出现的不正常现象,应多分析试验方法、定值、试验设备方面与实际情况的不一致性,尽快排除干扰。例如带开关进行重合闸的模拟试验。

10)注意微机保护信息的时间顺序注意微机保护不正确动作前后的开关量变化情况,分板报告显示情况及保护打印出事件的时间顺序。

11)验证必须验证查出的保护不正确原因,应从正、反两方面验证。① 更换有关元件前、后分别试验; ②测试仪表拆除前、后分别试验;③时间上必须能够与故障录波的时间吻合。

12)充分利用记忆示波器检查中尽量多使用记忆示波器,以便发现蛛丝马迹。① 尤其检查高频保护时更应多使用记忆示波器, 以提高检验速度,减少检验时间;② 应注意使用方法,不要损坏设备,注意对弱电芯片的影响(示波器接地端子应接地, 以减少对弱电回路的影响);③ 注意使用记忆示波器不能影响测试的结论。使用示波器,应尽量用其高阻挡,这样对检验回路的影响*小;记忆示波器所有端子的外皮与示波器接地端子是连在一起的,应注意其对检验回路的影响,

保护不能有两点接地;④ 记忆示波器I路并在交流电流回路作为起表量,表示故障开始;⑤ 建议用记忆示波器代替毫秒计来测量时间,这样测量既准确、直观,又可发现接点抖动。

13)正确使用选平表、振荡器应注意选平表、振荡器等仪器仪表指示是否处于良好状态,使用方法是否正确。① 应能够在现场对选平表、振荡器进行简单校验,例如,振荡器放在75欧档与放在75欧的选平表相连,两个表指示应相同;②选平表平衡档和不平衡档使用方法的区别;③ 用选平表测量收信电平时收发信机不能发信;④ 尽量使用选平表的高阻档;

14)光纤通道

①       检查两侧保护装置的发信功率与出厂时标签上的标称值一致。

②       检验两侧保护装置不能有通道异常告警信号,同时通道状态中的各个状态计数器均维持不变。

③       检查两侧保护装置的发信功率和收信功率,校验收信裕度。

④       如有误码仪,利用误码仪测试复用通道的传输质量,要求误码率越低越好,同时不能有NO SIGNAL、AIS、PATTERN LOS等其它告警。

⑤       保持瓷芯清洁,以防产生较大衰减,同时保证连接良好,不能使光线弯曲,折叠等。

15)一、二次专业配合检查时,尽量减少一次专业的配合,若必须请一次专业配合,应放在检查的*后阶段,且是验证性试验。否则,既影响系统安全,也不得不减少继电保护人员的作业时间,增大继电保护人员的工作压力。

尽管继电保护不正确动作的原因是多种多样的,在调查继电保护不正确动作的原因时,可能会遇到各种各样的困难,整个试验过程中都需要认真琢磨试验方法是否接近实际情况的问题。只要采用正确的检查方法和步骤,耐心寻找疑点,再三试验,坚定信念,就一定会找出保护不正确动作的原因,消除事故的隐患,保证电力系统的安全稳定运行。

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