浅谈故障断路器紧急隔离处置方法

2018年12月01日 05:27来源于:科技创新与应用

摘 要:在断路器出现气压低或液压泄露等严重故障下,易导致断路器出现分闸闭锁时,如何实现故障断路器迅速隔离值得深思。文章就500kV、220kV不同形式的断路器的故障隔离方法进行分析、汇总,为断路器紧急隔离提供参考依据。

关键词:断路器;分闸闭锁;故障隔离;紧急缺陷

1 概述

当前,超高压变电站所用高压断路器基本采取灭弧室充六氟化硫、机构为液压或弹簧的型式。随着设备的日益老化以及厂家制造工艺原因,在断路器出现气压低或液压泄露等严重故障[1,2,3],导致断路器出现分闸闭锁时,如何将故障断路器迅速隔离值得我们研究,文章对故障断路器的隔离方法和实现可能性进行探讨。

2 故障隔离方法介绍

将故障隔离方法按电压等级区分,分500kV断路器及220kV断路器考虑。

对500kV断路器而言,可以用隔离开关拉、合一个半开关接线及角形接线方式的母线环流。操作时应将有关开关的操作电源断开;对现场可远方操作的刀闸,可不断开开关操作电源;进行拉、合运行中的500kV母线环流时,需远控操作。

对220kV断路器而言,由于我公司220kV设备采用双母线分段或双母线带旁路的方式。对于线路断路器,由于不允许带负荷拉刀闸,一旦线路断路器出现紧急故障,只有采取用母联串代故障断路器的方式,即将非故障出线断路器倒换至另一母线,用母联断路器切除故障断路器;对于母联或母分断路器,可通过近控(必须断开故障断路器操作电源)或远控拉两侧隔离开关的方式来隔离。

3 隔离措施实施可行性探讨

3.1 500kV断路器隔离措施可行性分析

首先分析电动操作可能性,在实际情况中,隔离开关和对应断路器存在电气闭锁,即:刀闸的分闸条件=对应开关分·对应地刀分,“开关分”与“地刀分”两者是“与”的关系。因此,故障开关没断开,两侧刀闸在常规情况下无法电动操作,需要电动操作必须将闭锁节点短接。

其次分析手动操作可能性(仅为理论探讨,实际规程不允许),对于敞开式的传统断路器,由于隔离开关同断路器不存在机械闭锁,故障断路器未分开的情况下,两侧隔离开关可以进行手动操作;对于HGIS设备,由于手动操作孔有个挡板挡住,而挡板只有在该设备得到来自其他设备的互锁信号接触后才能打开,隔离开关的闭锁继电器串在对应开关的闭锁回路上,因此,故障断路器未分闸,挡板无法开启,HGIS隔离开关无法手动操作。

3.2 220kV断路器隔离措施可行性分析

对于母分、母联断路器,刀闸操作可能性同500kV断路器。故障断路器未分开,两侧隔离开关被闭锁无法进行近控、远控;敞开式传统隔离开关可以进行手动操作,HGIS被开关闭锁了挡板无法手动操作。

对于线路断路器由于采取用母联串代故障断路器的方式,我公司的接线形式对此操作都能满足要求,但对于出线较多的母线,操作起来耗时多,可能还未操作完成故障即演变成事故。那么是否可以通过先跳对侧开关,再通过本侧刀闸拉空载线路的方式来快速隔离呢?

研读调度规程,不难得出结论:空载线路的电容电流直接决定着刀闸是否能够直接拉合,而线路的电容电流和线路长短存在着直接的关系,在出现需要采用此方法的故障情况下,需要对空载线路的电容电流进行快速的估算。但即使可以用刀闸拉空载线路,刀闸也被对应开关闭锁。

通过以上分析,可以对以上情况形成统计表,并得出结论,如表1所示。

4 结束语

综合上文分析,我们得出一般结论:

(1)对于500kV断路器,由于开关的电气闭锁,无法实现故障开关的隔离。建议开展相关反措,可采取在开关的电气闭锁相应节点,增加可快速解除闭锁的空开或按钮,一旦出现开关紧急故障,可实现合上解锁按钮或空开来实现两侧刀闸的可操作,从而隔离故障。

(2)对于220kV母分、母联断路器,HGIS无法隔离故障,敞开式开关仅能手动隔离故障。建议对220kVHGIS的挡板闭锁进行改造,使之能够在紧急情况下手动操作;根据需要,也可增加快速解除闭锁的空开或按钮。

(3)对于220kV线路断路器,由于母联串代故障断路器操作需要一定的时间,建议建立快速操作的反应机制。

参考文献

[1]赵虎.高压SF6断路器状态评估方法研究[D].西南交通大学,2013.

[2]杨红应.高压断路器闭锁分闸的隔离方法探讨[A].云南电网有限责任公司、云南省电机工程学会.2015年云南电力技术论坛论文集(上册)[C].云南电网有限责任公司、云南省电机工程学会,2015:4.

[3]马宏明.高压断路器状态综合评价及应用的研究[D].华北电力大学,2013.

作者简介:宋微浪(1985-),男,汉族,湖南娄底人,工程师,研究变电检修、人工智能等。

 
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