對(duì)主變各側(cè)開(kāi)關(guān)連續(xù)跳閘問(wèn)題的改進(jìn)建議

謝長(zhǎng)青

（云南電網(wǎng)公司臨滄供電局，云南 臨滄 677000）

1 主變斷路器失靈跳閘解析

當(dāng)母線發(fā)生故障 (除一個(gè)半斷路器接線外)，母差保護(hù)動(dòng)作后，對(duì)于不帶分支且有縱聯(lián)保護(hù)的線路，應(yīng)利用線路縱聯(lián)保護(hù)促使對(duì)側(cè)跳閘(閉鎖式縱聯(lián)保護(hù)采用母差保護(hù)動(dòng)作停信；允許式縱聯(lián)保護(hù)采用母差保護(hù)動(dòng)作發(fā)信；光纖縱差保護(hù)采用母差保護(hù)動(dòng)作直跳對(duì)側(cè)或強(qiáng)制本側(cè)電流置零)。對(duì)于該母線上的變壓器，除利用母差保護(hù)動(dòng)作接點(diǎn)跳本側(cè)斷路器外，還應(yīng)將另一副母差保護(hù)動(dòng)作接點(diǎn)接入失靈保護(hù)，實(shí)現(xiàn)主變斷路器失靈跳各側(cè)。其中，副母差保護(hù)動(dòng)作節(jié)點(diǎn)接入失靈保護(hù)為反措，對(duì)反措有以下理解。

1.1 增加該條反措的原因

220kV母線故障，主變220kV開(kāi)關(guān)失靈聯(lián)跳主變各側(cè)開(kāi)關(guān)的做法，在500kV變電站的保護(hù)設(shè)計(jì)中已廣泛使用，但是220kV變電站的保護(hù)設(shè)計(jì)中沒(méi)有明確要求實(shí)行。對(duì)于500kV變電站，若不采取此做法，當(dāng)220kV母線故障而500kV主變220kV側(cè)開(kāi)關(guān)失靈時(shí)，500kV系統(tǒng)將經(jīng)過(guò)500kV主變向220kV母線故障點(diǎn)提供很大的短路電流，若靠主變的后備保護(hù)經(jīng)延時(shí)去切除500kV開(kāi)關(guān)和35kV開(kāi)關(guān)，在此延時(shí)很可能會(huì)造成500kV主變損壞，甚至可能引起系統(tǒng)穩(wěn)定問(wèn)題的嚴(yán)重后果。因此必須在220kV母線故障，連接它的500kV主變220kV側(cè)開(kāi)關(guān)失靈時(shí)，聯(lián)跳500kV主變各側(cè)開(kāi)關(guān)的回路。

圖1 母線故障時(shí)主變開(kāi)關(guān)失靈示意圖

對(duì)于220kV變電站，當(dāng)220kV母線故障，且220kV主變開(kāi)關(guān)失靈時(shí) (如圖1中1M故障，201開(kāi)關(guān)失靈)，可以依靠主變的后備保護(hù)延時(shí)切除110kV側(cè)和10kV側(cè)的開(kāi)關(guān) (如圖1中的101和001開(kāi)關(guān))。

近年來(lái)，我國(guó)電網(wǎng)的220kV母線故障和220kV開(kāi)關(guān)失靈的事故數(shù)量不斷上升，110kV系統(tǒng)與220kV系統(tǒng)聯(lián)系緊密，接入的電源日益增多，短路容量不斷增加。如圖1所示，當(dāng)220kV的1M母線故障而201開(kāi)關(guān)失靈時(shí)，相鄰的多臺(tái)主變雖然掛于不同的220kV母線，但仍可通過(guò)110kV母線向#1主變提供短路電流。如果靠后備保護(hù)延時(shí)去切除#1主變各側(cè)開(kāi)關(guān)，可能會(huì)產(chǎn)生兩種不良后果：#1主變延時(shí)承受110kV系統(tǒng)倒送的較大短路電流而損壞；或者延時(shí)使相鄰主變的后備保護(hù)達(dá)到定值，切除它們的各側(cè)開(kāi)關(guān)，擴(kuò)大事故。因此，有必要縮短#1主變開(kāi)關(guān)切除時(shí)間，避免出現(xiàn)上述兩種不良后果。

1.2 回路上實(shí)現(xiàn)該邏輯功能的方法

現(xiàn)在的220kV母線保護(hù)采用母差保護(hù)雙重化配置，每套母差保護(hù)都包含失靈保護(hù)功能。220kV母線故障時(shí)主變開(kāi)關(guān)失靈，采用以下方法聯(lián)切主變各側(cè)開(kāi)關(guān)：母線保護(hù)動(dòng)作判斷、失靈電流判據(jù)和延時(shí)出口的功能將在220kV母差保護(hù)內(nèi)實(shí)現(xiàn)，每套母線保護(hù)引出一對(duì)失靈保護(hù)跳閘接點(diǎn)至主變非電量保護(hù)，非電量保護(hù)只負(fù)責(zé)收到失靈跳閘信號(hào)后聯(lián)切主變各側(cè)開(kāi)關(guān)。

2 改進(jìn)建議

上述實(shí)現(xiàn)方法雖然二次回路接線簡(jiǎn)單，但其做法有待商榷。第一，500kV變電站主變高壓側(cè)開(kāi)關(guān)、主變中壓側(cè)開(kāi)關(guān)的操作箱，有不啟動(dòng)失靈和啟動(dòng)失靈兩個(gè)不同的跳閘接口。而主變非電量保護(hù)，為避免非電量保護(hù)返回時(shí)間長(zhǎng)使失靈保護(hù)誤動(dòng)，是接入“不啟動(dòng)失靈”接口的。但對(duì)于采用3/2接線的500kV變電站，當(dāng)220kV母線故障且500kV主變220kV側(cè)開(kāi)關(guān)失靈時(shí)，按照要求應(yīng)及時(shí)跳開(kāi)主變高壓側(cè)開(kāi)關(guān)、主變中壓側(cè)開(kāi)關(guān)及主變低壓側(cè)開(kāi)關(guān)。若此時(shí)主變高壓側(cè)開(kāi)關(guān)或主變中壓側(cè)開(kāi)關(guān)再失靈，上述的做法：“母線保護(hù)動(dòng)作判斷、失靈電流判據(jù)和延時(shí)出口的功能將在220kV母線保護(hù)(含失靈保護(hù))內(nèi)實(shí)現(xiàn)，每套220kV母線保護(hù)引出一對(duì)失靈保護(hù)跳閘接點(diǎn)至主變非電量保護(hù)，非電量保護(hù)只負(fù)責(zé)收到失靈跳閘開(kāi)入信號(hào)后，聯(lián)切主變各側(cè)開(kāi)關(guān)”。因主變非電量保護(hù)是接入操作箱的“不啟動(dòng)失靈”接口，必須再等待主變高壓側(cè)開(kāi)關(guān)的失靈保護(hù)動(dòng)作后才能切除故障。實(shí)際上并沒(méi)有達(dá)到反措要求避免延時(shí)、快速切除故障的目的。

第二，500kV變電站由于接線復(fù)雜，開(kāi)關(guān)設(shè)備多，出現(xiàn)兩個(gè)開(kāi)關(guān)失靈的幾率比較大，要滿足反措要求，其實(shí)可在調(diào)整接線上實(shí)現(xiàn)。220kV母線保護(hù)采用母差保護(hù)雙套配置，且每套母差保護(hù)都包含失靈保護(hù)功能。220kV母線故障，主變開(kāi)關(guān)失靈，聯(lián)切主變各側(cè)開(kāi)關(guān)的邏輯調(diào)整為以下方法：母線保護(hù)動(dòng)作判斷、失靈電流判據(jù)和延時(shí)出口的功能由220kV母線保護(hù)實(shí)現(xiàn)，每套母線保護(hù)直接引出變壓器間隔的失靈保護(hù)跳閘接點(diǎn)至主變保護(hù)的跳三側(cè)出口，聯(lián)切主變各側(cè)開(kāi)關(guān)。接線調(diào)整后，上述220kV母線故障又疊加開(kāi)關(guān)失靈的情況可以得到較好解決。

第三，220kV變電站雖然較500kV變電站接線簡(jiǎn)單，但增加變壓器間隔的失靈保護(hù)跳閘接點(diǎn)的新做法，僅僅需要每套母線保護(hù)增加幾對(duì)跳閘接點(diǎn)，且不接線至主變非電量保護(hù)裝置，接線少了一重環(huán)節(jié)，也就少了一個(gè)故障點(diǎn)，將使二次接線更加明確、清晰。