浅谈开关闭锁分合闸故障的处理

摘要:文章根据电网不同的主接线方式下的不同的情况,列举了对开关闭锁分合闸故障一些具有代表性的处理方法,并分析了不同处理方法的优缺点以及危险点。

关键词:开关闭锁分合闸;刀闸跳闸;直流操作电源

中图分类号:TM722 文献标识码:A

文章编号:1674-1145(2009)23-0137-02

开关按其操作机构通常可以分为液压、气压、弹簧压力等机构,任何操作机构故障均可能导致开关闭锁分合闸,若电网再发生故障,保护动作,开关跳不开,因此不能断开故障电流,造成越级跳闸,延长了故障对系统的冲击时间,扩大事故范围。而且,有些开关没有防止慢分措施,在保护动作跳闸时,极有可能由于慢分造成开关进一步的故障,甚至有爆炸的危险。因此,若发生开关闭锁分合闸故障,应迅速将此开关隔离。作为一名电网调度员,在处理闭锁开关故障时,应熟练掌握各种处理方法及处理原则,下面就惠州电网存在的典型接线方式,对110kV电压等级的开关闭锁分合闸故障的处理进行探讨。

一、110kV双母带旁路接线开关闭锁分合闸故障的处理

图1所示为双母带旁路接线,这种接线方式是最常见的,比如惠州电网三栋变电站、秋长变电站就是这种主接线。

1.若121开关闭锁分合闸,则可以用旁路代路的方法处理,具体的操作步骤如下:

(1)把旁路190开关倒至与121开关同一母线上,注意通过先拉后合原则;

(2)合上旁路190开关对3M试充电一次;

(3)试充成功后,断开旁路190开关;

(4)合上110kV A线1213刀闸;

(5)合上旁路190开关,并退出旁路190开关的直流操作电源;

(6)在等电位的情况下拉开A线121开关两侧刀闸,隔离故障开关;

(7)投入旁路190开关的直流操作电源;

(8)注意相应保护配合,A线121开关成功隔离,A线由旁路190开关代路运行。

在等电位拉刀闸之前应先退出环路中的所有开关的直流操作电源,防止在拉刀闸时开关跳闸,造成带负荷拉刀闸。这是在处理当中必须注意的问题。

2.若121开关闭锁分合闸且A线路允许停电或无旁路190开关,那么我们可以采取另一种方法处理,具体操作步骤如下:

(1)把所有正常运行设备倒至另一条母线运行(除故障开关121外);

(2)断开母联100开关;

(3)断开A线对侧121开关;

(4)拉开121开关两侧刀闸,从而隔离故障开关。

3.若121开关闭锁分合闸且A线路不允许停电且无旁路190开关,可考虑A线路通过3M与B线路跳通,需注意配合更改系统继电保护,具体的操作如下:

(1)断开B线两侧122开关,

(2)合上B线1223刀闸;

(3)合上B线122开关,对3M试充电正常;

(4)退出B线122开关的直流操作电源,

(5)在等电位的情况下合上A线1213刀闸(注意121开关与122开关应在同一母线上,若不在同一母线,应先倒至同一母线后再进行下一步操作);

(6)在等电位的情况下拉开A线121开关两侧刀闸,隔离121开关;

(7)投入B线122开关的直流操作电源,

(8)合上B线路对侧122开关,这样A线就通过3M、122开关及B线路互联,

(9)更改A、B线路距离保护定值。

这种处理方法的缺陷就是若A或B线的任何一条线路故障,都会造成A、B线路的跳闸,大大降低了供电的可靠性,在这种特殊的运行方式下,作为调度员,要多考虑假如A或B线的任何一条线路故障后造成的后果,因此应先合理调节潮流分布。

还有另一种处理方法就是用母联100开关串联121开关给A线路供电,相关的操作如下:

(1)将所有正常运行设备倒至另一条母线运行(除故障开关121外),用母联100开关串联121开关给A线路供电;

(2)更改母联100开关保护定值,即将其过流保护时间改小,动作电流值按A线路实际情况整定;

(3)投入母联100开关过流保护,用母联100开关的保护作为A线路的保护。注意,由于母联100开关过流保护是纯电流保护,没有方向性,此方法只能作为特殊情况的临时处理方法,不能长期运行。

4.若母联100开关闭锁分合闸,则可以倒空一条母线,再拉开母联100开关两侧刀闸,通过用刀闸拉空载母线充电电流,进而隔离故障开关。

二、110kV单母分段带旁路的接线开关闭锁分合闸故障的处理

如图2所示为110kV单母分段带旁路的典型接线方式,比如惠州电网湖滨变电站就是此类主接线,这种接线方式下的开关闭锁分合闸故障的处理方法很具代表性。

1.若分段100开关出现分合闸闭锁故障时,处理过程如下:

(1)确认分段100开关在合闸位置;

(2)合上旁路190 开关对3M充电正常;

(3)退出旁路190 、121开关的直流操作电源;

(4)等电位合上1213刀闸,将1M、2M通过旁路190开关、3M、121开关合环运行;

(5)等电位拉开分段100 开关两侧刀闸,隔离母联100开关;

(6)投入旁路190 、121开关的直流操作电源;

(7)断开旁路190 开关;

(8)拉开1213刀闸,恢复121线路及旁路190开关的正常方式。

由于分段100开关要退出运行,在处理之前注意调整负荷及电源出力,避免造成母线失压及其它线路过载。

2.若分段100开关闭锁分合闸且旁路190开关在检修时,此时分段100开关闭锁分合闸故障的处理比较复杂,大致步骤如下:

(1)确认分段100开关在合闸位置;

(2)断开A线路两侧121开关;

(3)合上1213刀闸;

(4)合上121开关对3M试充电正常;

(5)退出121、123开关直流操作电源;

(6)等电位合上1233刀闸,使A线路121开关及B线路123开关通过3M 并联运行;

(7)等电位拉开分段100开关两侧刀闸,隔离了分段100开关;

(8)投入121、123开关直流操作电源;

(9)断开A线路121两侧开关及B线路123两侧开关;

(10)拉开1213、1233刀闸;

(11)合上A线路121两侧开关及B线路123两侧开关,恢复A、B线路的正常运行方式。

这种处理方法使两条线路停电,在处理之前应考虑潮流的变化,适当调整负荷之后才进行处理,避免造成其它线路过载。处理时需注意防止用刀闸拉合空载线路充电电流以及防止用刀闸对母线或线路充电。由于操作复杂,考虑的因素较多,在1M或者2M允许停运的条件下,可以采取另一种处理方法,即将停运1M或2M上的运行设备,再拉分段100开关两侧刀闸,通过用刀闸拉空载母线充电电流,隔离分段100开关,然后再恢复停电设备。

3.若A线路121开关闭锁分合闸,则可以参考旁路代路的方法处理。若旁路开关在检修时且121线路该线路很重要不允许停电,可考虑该线路通过旁母与其它线路跳通,但必须注意配合更改系统继电保护,上面已介绍了这种情况的处理方法,这里就不再介绍了。

三、总结

以上的各种处理方法均应按照电力系统的实际情况进行,根据《广东电力系统调度规程》规定:开关在运行中不能分闸操作,视不同情况采取下列措施,并注意继电保护的配合:

1.有专用旁路开关的变电站,用旁路开关与故障开关并联后,退出旁路开关操作电源,拉开故障开关两侧刀闸,将故障开关隔离。

2.双母线并列运行时,可以进行倒母线操作,使母联开关串联故障开关,若故障开关所连设备可以停电,则断开母联开关,然后拉开故障开关两侧刀闸,将故障开关隔离。

根据《惠州电力系统调度规程》规定:

(1)若故障开关为110千伏母联开关,倒空其中一条母线,再拉开母联开关的两侧刀闸。

(2)对于双电源且无旁路开关的变电站,其线路开关(机构)泄压时,允许将该变电站改成终端变的方式来处理故障开关(机构)。

(3)对于单电源且无旁路开关的变电站,其线路开关(机构)泄压时,应请示总工或局领导同意切开其上一级开关停电处理。

(4)合上线路外桥刀闸使“兀”接改成“T”接运行,停用故障开关(机构)处理。

若系统允许,应首先考虑以无压方式拉开故障断路器两侧刀闸对故障开关进行隔离,这样能大大减少操作风险,而缺点是使线路停电。因此在操作前应注意站用电及其重要负荷切换和系统电压等情况。

其次,在系统不允许停电时,可以采用旁路代路的方法,利用等电位操作原理,在与故障开关并列后,拉开故障开关的两侧刀闸隔离故障开关。由于在拉开故障开关的两侧刀闸时要进行解锁操作,广东电网公司属下的供电局的解锁操作流程需经变电相关审批程序,需要一定的时间,这样就延长了故障开关在系统运行的时间,大大增加了电网运行风险。在等电位拉刀闸之前应先退出环路中的所有开关的直流操作电源,防止在拉刀闸时开关跳闸,造成带负荷拉刀闸。同时,旁路代路操作时,注意旁路开关与被代线路开关在同一母线上,还要注意保护配合以及重合闸配置。

再次,在隔离故障操作及隔离故障后恢复性的操作过程,应特别注意防止用刀闸拉合空载线路充电电流以及防止用刀闸对母线或线路充电,以保障操作人员及电网设备的安全。

参考文献

[1]广东电力系统调度规程.

[2]惠州电力系统调度规程.

作者简介:李鸿文(1980- ),男,广东电网公司惠州供电局电网调度员,研究方向:电网调度。