课件：系统振荡 与开关柜拒动-寇志伟-2016年1月14 20：30

1、系统振荡系统振荡 与开关柜拒动与开关柜拒动一、了解振荡一、了解振荡 二、系统振荡时电气量变化二、系统振荡时电气量变化三、振荡闭锁与开放三、振荡闭锁与开放一、了解振荡一、了解振荡 二、系统振荡时电气量变化二、系统振荡时电气量变化三、振荡闭锁与开放三、振荡闭锁与开放一、了解振荡一、了解振荡 二、系统振荡时电气量变化二、系统振荡时电气量变化三、振荡闭锁与开放三、振荡闭锁与开放一、电力系统振荡一、电力系统振荡什么是振荡？什么是振荡？并列运行的系统或发电厂失去同步，并列运行的系统或发电厂失去同步，破坏了稳定运行，于是出现了振荡破坏了稳定运行，于是出现了振荡。这是最为严重的一类系统事故。他可这是最为严重的

2、一类系统事故。他可能发展为电网大停电的起因，也可能能发展为电网大停电的起因，也可能是发展为大停电事故过程中的一个环是发展为大停电事故过程中的一个环节。为了避免由于系统稳定破坏，最节。为了避免由于系统稳定破坏，最根本的前提是要有一个合理的电网运根本的前提是要有一个合理的电网运行结构。行结构。 振荡的起因？振荡的起因？稳定稳定破坏：静态稳定破坏、暂态稳定破坏。破坏：静态稳定破坏、暂态稳定破坏。暂态稳定破坏是由短路引起的，短路故障破坏了系统功率的平衡，暂态稳定破坏是由短路引起的，短路故障破坏了系统功率的平衡，此时若故障切除慢就可能导致系统失去稳定。此时若故障切除慢就可能导致系统失去稳定。 大机组失磁

3、或线路传输功率超过稳定极限等原因造成的稳定破坏为大机组失磁或线路传输功率超过稳定极限等原因造成的稳定破坏为静态稳定破坏。静态稳定破坏。振荡的处理方式？振荡的处理方式？ 由解裂装置有计划的进行解裂，以终止振荡。由解裂装置有计划的进行解裂，以终止振荡。 放任继电保护装置在震荡中自由动作。放任继电保护装置在震荡中自由动作。该方式是西方一些国家长期的习惯做法。只要是机电保护装置本身该方式是西方一些国家长期的习惯做法。只要是机电保护装置本身没有问题，在系统震荡中动作导致大面积停电仍然被认为是正确的。该观没有问题，在系统震荡中动作导致大面积停电仍然被认为是正确的。该观点的主要根源是这些国家的系统联结较强，

4、但这些观点直接导致了美国几点的主要根源是这些国家的系统联结较强，但这些观点直接导致了美国几次大停电次大停电 调度处理调度处理。保持系统的稳定性，留待调度处理，我国处理振荡的成功运行经验。保持系统的稳定性，留待调度处理，我国处理振荡的成功运行经验。前提是发电机组、线路继电保护装置必须保证在震荡中不误动，对发电机前提是发电机组、线路继电保护装置必须保证在震荡中不误动，对发电机而言主要是失步保护的整定，对线路保护主要是可靠的震荡闭锁而言主要是失步保护的整定，对线路保护主要是可靠的震荡闭锁。振荡时电气量变化的特征？振荡时电气量变化的特征？ 线路电流作大幅变化线路电流作大幅变化 全相振荡时系统保持对称性

5、全相振荡时系统保持对称性 震荡过程中系统各点电压和电流间的相角差是变化不定的；震荡过程中系统各点电压和电流间的相角差是变化不定的； 振荡时电气量周期性平滑变化；变化周期为振荡周期振荡时电气量周期性平滑变化；变化周期为振荡周期 振荡过程中靠近振荡中心的电压作大幅度变化。振荡过程中靠近振荡中心的电压作大幅度变化。电力电力系统振荡系统振荡电流变化特征？电流变化特征？ 线路电流作大幅变化线路电流作大幅变化11112sin2MNloaEEEIZZ电力电力系统振荡系统振荡振荡电流及振荡周期？振荡电流及振荡周期？系统振荡的周期，统计数据表明，一般最长不超过系统振荡的周期，统计数据表明，一般最长不超过3s3s

6、，最短不低于，最短不低于0.1s0.1s；一次系统振荡，各个振荡周期的时间也不相同。第一个振荡周期的；一次系统振荡，各个振荡周期的时间也不相同。第一个振荡周期的时间较长长，一般要大于时间较长长，一般要大于0.5s0.5s；振荡一旦开始，振荡过程中频率差变大，；振荡一旦开始，振荡过程中频率差变大，周期较短，最小可能至周期较短，最小可能至0.1s0.1s；系统恢复同步前的一个振荡周期最长，一般；系统恢复同步前的一个振荡周期最长，一般会大于会大于1s1s。开关柜断路器拒动开关柜断路器拒动断路器正常动作由两部分共同完成控制部分接受保护装置发出的分合闸命令，并提供相关继电器（接触器）线圈电源，使分合闸回

7、路接通，分合闸带电，使机械部分动作；此外，对于提供断路器储能单元的相关电气控制部分，也可作为控制部分进行考虑。1）分/合闸回路不通辅助开关接触不良或是未转换接触器（继电器）线圈未带电或损坏，导致相关节点未闭合回路中端子松脱分/合闸线圈损坏分/合闸回路中串联电阻损坏2）分/合闸操作电源缺陷3）储能电气回路储能回路不通，导致断路器拒动（对弹簧操作机构，一般情况下，断路器为合后储能，因此可能导致的结果为拒合）4）操作压力闭锁闭锁节点因某种原因误接通，导致分/合闸被断开。一般情况下为节点损坏5）SF6气体压力闭锁闭锁节点因某种原因误接通，导致分/合闸被断开关键点：辅助开关节点、接触器（继电器）节点、分

8、合闸线圈。一般情况下为节点损坏。开关柜断路器拒动开关柜断路器拒动断路器正常动作由两部分共同完成机械部分断路器机械部分主要分为操作机构和传动机构两部分。操作机构：操作机构实际上指的是独立于断路器本体的机械部分，负责接受分合闸线圈动作指令，并最终形成机械动力输出。目前在运的断路器操作机构多为液压、弹簧、气动型式。1）分/合闸铁芯铁芯间隙调整不当，导致不能击发挚子动作电压调整不当，导致击发力不足分/合闸铁芯卡涩，导致击发力不足或是不能击发2）挚子由于元件磨损或是变形导致局部受力卡涩由于元件磨损变形导致的保持挚子功能失效由于加工误差导致的保持挚子功能失效3）连杆由于元件磨损或是变形导致的局部受力卡涩由

9、于调整不当导致的无法过“死点”4）储能元件储能元件缺陷，导致动作异常。如储能弹簧突然断裂、液压机构密封突然损坏等原因导致操作功消失，这种极端情况下后果可能很严重，会导致断路器设备开断关合故障。5）液压机构的控制阀缺陷液压机构分/合闸命令主要是以分合闸铁芯动作使控制阀动作，提供分/合闸高压油，并通过相关阀的开闭实现分合操作。因此一旦控制阀出现缺陷，导致的结果就是断路器拒动原因。开关柜断路器拒动开关柜断路器拒动二、二、是多方面的，其中阀芯的磨损卡涩是原因之一。此外，相关管路的密封不良引起的泄漏也可能导致控制阀的不正确动作。传动机构将机械动力输出通过传动杆作用于断路器动触头，最终使断路器动作。1）传

10、动机构松脱，无法带动动静头运动2）传动机构卡涩，阻止传动杆运动关键部位：绝缘拉杆与动触头连接部位，粘接或是销接方式均有可能。操作故障原因分析操作故障原因分析制回路断线信号并不能监视整个控制回路的完制回路断线信号并不能监视整个控制回路的完好性，在目前的情况下，基于厂家的设计，控好性，在目前的情况下，基于厂家的设计，控制回路断线信号仅仅是监视保护屏外二次回路制回路断线信号仅仅是监视保护屏外二次回路及开关机构箱内部回路的完好性。没有控制回及开关机构箱内部回路的完好性。没有控制回路断线信号报出，并不能说明整个回路没有问路断线信号报出，并不能说明整个回路没有问题。题。图中表示的范围是控制回路断线信号监视

11、的范围。在没有异常信号的情况下，我们从控制屏合闸，控制信号要经过以上图示途径，有时开关合不上，就说明回路有问题，或者开关有问题，可以根据经验逐级排查，运行人员在控制屏（测控屏，后台机等）进行开关操作时，会启动保护屏内手合继电器（SHJ）、手跳继电器（STJ）,继电器动作时会有很利索的“嚓嚓”的动作声音如果在操作开关时，平常能在保护屏听到继电器动作的声音，这次操作时，不能听到继电器动作的声音，则说明保护屏内操作继电器没有启动，具体什么原因，可能是控制开关有问题；进行后台机操作时，也可能是测控屏内控制跳、合闸的继电器没有启动；或者二次回路接线有松动；也有可能是保护屏内操作继电器故障。不管什么原因，

12、只要保护屏内操作继电器不启动，运行在检查控制保险正常，没有异常闭锁信号，排除自身操作问题的情况下，可以通知保护人员到现场进行处理。当然，经验丰富的运行人员可以看图纸，用万用表量电位，具体判断出是哪一级出了问题。在以上操作过程中，如果操作箱内继电器能够启动，开关仍然不能合闸，就要到开关本体进行观察，一人在主控室操作，一人听开关合闸线圈的动作声音，如果平时能够听到开关合闸线圈的动作声音，这次听不到，则表明开关合闸线圈没有启动。如果当班运行人员对回路比较熟悉，一人操作，一人可以用万用表判断合闸脉冲是否到达开关端子箱，开关合闸脉冲在合闸时过不来，说明问题仍然在二次设备、二次回路。如果有合闸脉冲，则说明合闸线圈拒动。如果合闸时，合闸