断路器非全相运行分析问题:1、断路器非全相运行产生的原因?2、断路器非全相运行对继电保护、发电机、电网运行的影响?3、断路器非全相运行保护的设臵?4、断路器非全相运行如何处理?5、断路器非全相运行的防范措施?一、断路器非全相运行产生的原因?1、机械方面的原因:机械部分故障主要是断路器操作机构失灵分为传动部分故障和 断路器本体的故障⑴操作机构故障:少油式断路器操作机构主要故障有:机构脱扣、 铁心卡死等;对于液压机构还可能是液压机构压力低于规定值,导致 分合闸闭锁机构分合闸阀系统有故障;分闸一级阀和逆止阀处有故 障特别是每相独立操作时,机构更易发生失灵三相用一个操作机 构的断路器,油、气管配臵不恰当,也会引起断路器非全相运行⑵弹簧机构的断路器:弹簧未储能或未储足,弹簧储能锁扣不可 靠等断路器传动部分的故障主要有系统所用元件的材料性能不好; 电磁操作阀针杆生锈、卡死, 行程不够、偏卡;传动机构连接部分脱销, 连接松动等⑶断路器本体主要故障可能是动静触头松动,接触不好,行程调 整不好等对于因设备质量、回路等问题造成的非全相状态⑷在重合闸动作过程中,断路器常会出现由于自动掉相或拒合引 起非全相运行。
2、电气方面的原因:电气方面的故障主要有操作回路的故障;二次回路绝缘不良;转 换接点接触不良,压力不够变位等使分合闸回路不通;断路器密度继 电器闭锁等二、断路器非全相运行对继电保护、发电机、电网运行的影响?1、 断路器非全相运行对继电保护的影响:当系统处于非全相运行状态时,系统中出现的负序、零序等分量 使得系统中的一些保护可能处于启动状态系统中的负序、零序等分 量还可能使一些保护(如零序电流保护) 动作跳闸,误断开正常运行 的线路2、 断路器非全相运行对电网设备的影响:非全相运行对电力系统运行影响很大,断路器合闸不同期,系统 在短时间内处于非全相运行状态,由于中性点电压漂移,产生零序电 流,将降低保护的灵敏度;由于过电压,可能引起中性点避雷器爆炸; 由于时间非同期, 对系统稳定性不利3、 断路器非全相运行对发电机运行的影响:非全相运行是一种不对称运行, 其危害在于产生了负序电流, 此负序电流将会产生一个负序旋转磁场, 它的旋转方向与转子的转 向相反, 其转速对转子的相对速度可认为是两倍的同步转速这个以 两倍同步转速扫过转子表面的负序旋转磁场的出现,将会产生两点主 要危害1) 使转子表面发热。
负序磁场扫过转子表面时, 会在转子铁芯 的表面、转子绕组等部位中感应出两倍于工频即100 Hz 的电流转 子绕组与转子铁芯极有可能严重发热而如果转子本体与槽楔的温度 过高, 将会导致其机械强度下降2) 使转子产生振动由于转子磁路的不对称, 所以当负序磁场 扫过转子表面时, 其与转子之间的作用力时大时小, 从而造成转子 的振动三、断路器非全相运行保护的设臵? 由于开关非全相运行时,可能仅有不灵敏零序段或灵敏零序段保 护起作用,而它们还要受到定值和方向元件的制约,必须设臵专门非 全相保护非全相保护由非全相接点+电流闭锁+延时(躲过重合闸时间) 完成1、三相位臵不一致接点, 可以采用断路器辅助触点组合实现(也 可以采用跳闸位臵、合闸位臵继电器的接点组合)目前反措要求: 非全相保护应直接用断路器辅助接点作为判据2、为了防止开关接点误动,增加了零序电流(负序电流)闭锁 判据,但当线路负荷较小时, 非全相保护可能拒动TWJB 11 W.I B /兴 1 / x TWJC HWJCTWJA,TWJB,丁WJC分别为断路器A,B,C三相跳闸位置继电器动合接点 HWJAJIWJBtHWJC分别为斷路器AfB,C 湘合闸位置继电器动合接点 LJ为宴序(负序)电流继电器动合接点;SJ为时间继电器3、LFP921非全相接点构成:三相跳闸位置继电器的接点作为开 关输入量引入装置,当任一相TWJ动作且无电流时,确认该相断路 器在跳开位置, 当任一相断路器在跳开位置而三相不全在跳开位置 时, 若控制开关在合后, 则确认为三相不一致, 经延时跳闸。
四、断路器非全相运行如何处理? 1、发电机出口断路器非全相的处理原则与方法:① 发电机并网后,在加负荷初期应认真检查发电机三相电流是否 平衡,如果随着定子电流的增加, 如发现不平衡情况越来越严重, 则 应立即检查主开关的合闸位置指示当确认开关一相(或二相)未合 上, 则应立即降低有功、无功负荷至零,尽量减少发电机负序电流, 严禁灭磁且必须保持机组转速额定,将机组解列待查明故障原因并 消除后可重新并网② 如果在运行中出现发电机出口断路器掉相或保护动作非全相 跳闸但非全相保护拒动时, 应立即断开机组出口开关、灭磁, 停机检 查③ 在发电机停机操作时, 当机组出口开关断开后定子电流表仍 有指示且三相不平衡时, 应立即检查开关位臵指示并结合电流表指 示加以分析如确认非全相运行, 可首先调节发电机励磁电流、机组 导叶开度,使发电机输出电流为0,尽量减少发电机负序电流,严禁灭 磁且必须机组转速额定仔细检查开关分闸回路和操作机构, 若是由 于机构或操作机构引起的, 应由上一级开关代替机组出口断路器解 列注意:用上一级开关解列机组时,只能手动停机④ 如果线路开关非全相运行,应迅速联系调度,在调度的协助下 调整线路载流至最小,如果有旁路开关,使用旁路开关代路运行;没 有旁路开关,试者断开该开关一次;如开关拒动,则用串联开关断开。
五、断路器非全相运行的防范措施?1、 加强断路器的维护、保养,按照规程规定进行检修,必须进 行开关同期时间测定;2、 在断路器分合操作过程中必须做好事故预想,一旦发生非全 相事故,能够迅速处理,防止事故扩大;3、 变压器高压侧开关分合操作时,必须保证主变高压侧中性点 投入,保证零序保护能够正常使用,同时防止开关非同期出现高电压。