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电流回路

科普中国-科学百科 2018-02-19

  回路是电学的一个基本概念。它一般指由电源、电键、用电器等构成的电流通路。

  简介

  单回路就是指一个负荷有一个供电电源的回路;双回路就是指一个负荷有两个供电电源的回路。一般,对供电可靠性要求高的企业,或地区重要变电站,均采用双回线供电,这样可保护其中一个电源因故停电,另一个电源可继续供电.但对一般的对供电可靠性要求不高的中小用户往往采用单电源供电。

  电流回路典型误操作事件分析及改进措施电流回路典型误操作及误动原理分析

  电流回路典型的误操作有误开路、误短路、误接地、误加试验量。若运行中的电流回路开路,将危及人身和设备安全,检修人员重视程度非常高,误开路发生的概率极小。但是,误短路、误接地、误加试验量绝大部分发生停电检修工作中,检修人员风险意识相对较低,导致保护误动作的概率较高,如以上三起典型误动作事件和相关历史事件。因此,应主要分析误短路、误接地、误加试验量引起保护误动作的原理。

  误短路、误接地、误加试验量引起保护误动的本质是在停电间隔的电流作业导致运行间隔电流回路电流发生变化。具体可细分为交流电流误加入到母差保护或稳控装置、直流电流误加入到母差保护、流入线路或主变保护和电流被分流、电流回路两点接地,关于这四种情况引起保护误动原理的详细分析如下。

  交流电流误加入到母差保护或稳控装置

  在220kV及以上线路保护或主变保护更换验收、测控装置定检、线路保护或主变保护扩建工程等工作中进行二次升流试验时,均存在误加交流试验电流至母差保护或稳控装置的风险,如图1所示。

  

  若误加试验电流至母差保护,当试验电流较大导致差流大于母差保护定值时,则可能导致母差保护误动。

  若误加试验电流至稳控装置,当试验电流大于稳控装置过载定值时,则可能导致稳控装置误切负荷。

  误加直流电流至母差保护

  在220kV及以上线路保护或主变保护更换验收、线路保护或主变保护扩建工程中,对于新敷设的电流回路电缆,都会进行核对电缆芯的工作。若核对电缆芯的过程中,误将干电池的正极接触到母差组电流回路端子,则可能导致母差保护误动,如图2所示。例如,两节干电池的电压是3V,电流回路的电阻一般3Ω左右,那产生的直流电流高达1A。特别是对于500kV母差保护,其保护出口不经过母线电压闭锁,母差保护误动的概率极大。

  

  运行保护和电流被分流

  在二分之三接线方式中,经常涉及中开关停电检修的工作。在中开关电流回路上工作,若错误将线路差动保护组电流回路短接,将导致线路差动保护误动。以图3为例,若中开关线路差动保护组电流回路端子被误短接,线路保护的差流约等于负荷电流的一半。当线路负荷较重时,线路差动保护误动概率很高。

  

  电流回路两点接地

  在二分之三接线方式的中开关电流回路上工作,若错误将线路保护差动组电流回路误接地,可能导致线路差动保护误动。以图4为例,若中开关线路差动保护组电流回路被误接地,可能导致线路差动保护误动。线路保护差流来自两个方面:第一,两个接地点构成回路,C相电流IA6被分流;第二,两个接地点的电位不相等,接地网不平衡电压产生的差流。同理,在边开关检修时,可能导致母差保护误动。

  

  电流回路安全措施

  二次检修工作的安全措施主要集中在出口回路及电压回路,在电流回路的二次措施很少。这4类电流回路误操作导致保护误动的主要原因正是电流回路安全措施不足。

  在技改验收工程中,工期紧且工作强度大,检修人员的精神状态不可能一直保持较好水平,配合施工人员的素质和技能水平也难以完全管控。电流回路的安全措施要尽量做到,出现一次人为失误的情况下,仍然能防止保护误动。因此,在电流回路工作必须执行完善的安全措施,并且在停电间隔电流回路设置双断点。第一个断点设置在开关就地汇控柜内,第二个断点设置在保护屏处。以500kV边断路器5021开关保护更换工作为例,详细说明防止500kV 1M母差保护误动的电流回路安全措施。

  (1)许可工作票并完成安全交代;

  (2)在边断路器5021就地汇控柜处,对照图纸划开母差组电流回路的中间连接片,再将至主控室侧母差组电流端子用绝缘胶布封好(第一个断点);

  (3)在主控室500kV 1M母差保护屏处,用钳表确认运行开关间隔电流回路有电流后,将运行间隔电流回路用绝缘胶布封好;

  (4)在主控室500kV 1M母差保护屏处,用钳表确认5021电流回路无电流后,将5021电流回路至母差保护装置侧端子用短接线短接,再划开对应电流连接片(第二个断点);

  (5)在验收过程中,严禁擅自更改安全措施。

  (6)验收工作结束后,恢复安全措施。

  通过以上安全措施,可有效避免电流回路误操作引起500kV 1M母差保护误动。

  结语

  在继电保护二次检修工作或技改、扩建工程中,停电间隔的二次回路安全措施主要针对出口回路和电压回路,很少涉及电流回路。多次电流回路误操作导致的保护误动事件表明,电流回路的安全措施至关重要。本文详细分析了电流回路引起保护误动的4种典型情况及原理,提出在电流回路执行“双断点”的安全措施,可避免电流回路误操作引起保护误动事件,有力地保障了电网安全稳定运行。1

  本词条内容贡献者为:

  陈红 - 副教授 - 西南大学

责任编辑:科普云

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