淺析主變高失靈聯(lián)跳中低側(cè)開(kāi)關(guān)的再次失靈判別

張洪軍,鄭 旺,趙 軍

(河北省滄州供電公司,河北 滄州 061000)

開(kāi)關(guān)失靈保護(hù)是指故障電氣設(shè)備的繼電保護(hù)動(dòng)作發(fā)出跳閘命令而開(kāi)關(guān)拒動(dòng)時(shí),利用故障設(shè)備的保護(hù)動(dòng)作條件與拒動(dòng)開(kāi)關(guān)的電流條件,構(gòu)成對(duì)開(kāi)關(guān)失靈的判別,以短時(shí)限切除同一廠站內(nèi)其他有關(guān)機(jī)構(gòu)失靈的雙重故障,開(kāi)關(guān)失靈保護(hù)作為一種近后備保護(hù)被普遍采用。開(kāi)關(guān)失靈回路一般由失靈啟動(dòng)回路、失靈判別回路和失靈出口回路組成。

1 主變高失靈的啟動(dòng)回路

主變高壓側(cè)開(kāi)關(guān)出現(xiàn)失靈的情況一般分為兩種。

1)主變內(nèi)部發(fā)生故障,主變保護(hù)動(dòng)作跳高壓側(cè)開(kāi)關(guān)失靈。此時(shí),主變保護(hù)動(dòng)作跳開(kāi)除失靈斷路器的其他側(cè)開(kāi)關(guān),由失靈保護(hù)跳開(kāi)失靈開(kāi)關(guān)所在同一母線上的所有電源支路。

2)母線故障,母差保護(hù)動(dòng)作,跳主變高壓側(cè)開(kāi)關(guān)失靈時(shí),雖然母差保護(hù)已經(jīng)跳開(kāi)了故障母線上其他有源支路,但主變其他側(cè)電源仍會(huì)通過(guò)失靈開(kāi)關(guān)繼續(xù)向故障母線提供短路電流,如若依靠主變高后備保護(hù)來(lái)跳中低側(cè)開(kāi)關(guān),由于主變高后備是作為中低側(cè)的遠(yuǎn)后備保護(hù),方向指向主變,而不帶方向的后備保護(hù)整定時(shí)間較長(zhǎng),這樣勢(shì)必將延長(zhǎng)故障時(shí)間,對(duì)系統(tǒng)及設(shè)備的破壞會(huì)很大。因此采取失靈聯(lián)跳的方式,跳開(kāi)主變其他側(cè)電源斷路器以切除故障[1]。

也就是說(shuō),無(wú)論是主變保護(hù)動(dòng)作還是母差保護(hù)動(dòng)作,都應(yīng)啟動(dòng)失靈保護(hù),當(dāng)判別主變高壓側(cè)開(kāi)關(guān)確已失靈時(shí),在失靈保護(hù)動(dòng)作跳開(kāi)主變高壓側(cè)開(kāi)關(guān)所在母線所有電源支路的同時(shí),啟動(dòng)失靈聯(lián)跳主變其他側(cè)電源。

針對(duì)主接線方式的不同,主變高失靈的啟動(dòng)回路也略有不同(如圖1)。在雙母線接線方式下,失靈保護(hù)一般是與母線差動(dòng)保護(hù)一體的,主變保護(hù)動(dòng)作跳高壓開(kāi)關(guān),同時(shí)送出一副動(dòng)作接點(diǎn),經(jīng)“啟動(dòng)失靈壓板”接入失靈保護(hù)啟動(dòng)開(kāi)入,如圖 1(a);在 3/2接線方式下,失靈保護(hù)按斷路器配置于相應(yīng)斷路器保護(hù)中,故主變保護(hù)動(dòng)作后經(jīng)“跳閘出口壓板”驅(qū)動(dòng)操作箱內(nèi)的永跳繼電器 T JR,利用 T JR的接點(diǎn)經(jīng)“啟動(dòng)失靈壓板”接入斷路器失靈保護(hù)相應(yīng)開(kāi)入端,如圖 1(b)。為防止主變高壓側(cè)開(kāi)關(guān)跳開(kāi)后,因主變保護(hù)動(dòng)作接點(diǎn)返回延時(shí)而誤跳中低側(cè)開(kāi)關(guān),要求主變保護(hù)裝置啟動(dòng)失靈的接點(diǎn)應(yīng)能夠快速返回,其返回時(shí)間不大于30 ms[2][3]。

圖1 失靈保護(hù)啟動(dòng)回路圖

2 失靈判別及聯(lián)跳回路

2.1 常規(guī)失靈判別及聯(lián)跳回路

無(wú)論是母差保護(hù)中失靈判別還是斷路器保護(hù)中的失靈判別(我們姑且稱之為常規(guī)的失靈判別),其邏輯回路都是失靈電流(IФ,I2,I0)判別加保護(hù)動(dòng)作啟動(dòng)失靈的開(kāi)入(如圖2),通過(guò)與門邏輯,經(jīng)可整定的失靈延時(shí) tsl出口跳開(kāi)與失靈開(kāi)關(guān)相連接的電氣元件。針對(duì)主變高開(kāi)關(guān)失靈時(shí),為徹底隔離故障點(diǎn),防止故障擴(kuò)大,失靈保護(hù)還要聯(lián)跳主變中低側(cè)開(kāi)關(guān)。早期的設(shè)計(jì)是失靈接點(diǎn) TZSL通過(guò)啟動(dòng)主變非電量保護(hù)來(lái)實(shí)現(xiàn)聯(lián)跳功能的。為防止失靈接點(diǎn) TZSL動(dòng)作的不可靠造成主變誤跳中低開(kāi)關(guān),在最新版的國(guó)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)中增加了主變保護(hù)失靈再次判別的功能[4]。

圖2 常規(guī)失靈保護(hù)聯(lián)跳主變邏輯圖

2.2 主變保護(hù)自身的再次失靈判別

當(dāng)常規(guī)的失靈判別為主變高壓側(cè)開(kāi)關(guān)失靈時(shí),送出兩副失靈保護(hù)跳閘的接點(diǎn)給主變保護(hù)作為“高失靈保護(hù)開(kāi)入 1,2”(如圖 3),主變保護(hù)在感受到高壓失靈開(kāi)入時(shí),裝置自身還要進(jìn)行失靈電流的判別(我們稱之為再次失靈判別)。

再次判別失靈電流是指同時(shí)判別相電流、負(fù)序電流和零序電流,其中零序電流門檻固定為300 A(一次電流);負(fù)序電流門檻固定為100 A(一次電流);相電流元件與突變啟動(dòng)元件構(gòu)成了相電流失靈判別,相電流定值為1.0倍的額定電流。當(dāng)主變高后備失靈功能投入時(shí),三個(gè)電流判別回路任一個(gè)滿足條件,同時(shí)高失靈保護(hù)開(kāi)入1,2(TZSL)有輸出,即延時(shí)50 ms聯(lián)跳主變各側(cè)開(kāi)關(guān)。為提高可靠性,高失靈保護(hù)開(kāi)入采用雙開(kāi)入與門方式參與失靈判別邏輯;同時(shí)兩個(gè)失靈保護(hù)開(kāi)入中任一開(kāi)入長(zhǎng)期存在時(shí),延時(shí) 10 s裝置告警,并閉鎖失靈聯(lián)跳變壓器保護(hù)[5]。

圖3 主變高失靈的再次差別及聯(lián)跳回路

3 小結(jié)

微機(jī)保護(hù)軟件的人為因素可能使變壓器保護(hù)出口接點(diǎn)不能快速返回,從而可能導(dǎo)致誤啟動(dòng)失靈保護(hù)。因此,我們要求起動(dòng)失靈保護(hù)的接點(diǎn)隨對(duì)應(yīng)側(cè)開(kāi)關(guān)的跳開(kāi)快速返回。相比較上述兩種失靈聯(lián)跳回路的接取,很顯然,國(guó)標(biāo)版新加的失靈聯(lián)跳回路由于采取了主變保護(hù)判別開(kāi)關(guān)失靈的電流量作為動(dòng)作開(kāi)放條件,當(dāng)主變高壓側(cè)開(kāi)關(guān)跳開(kāi)后,故障電流瞬時(shí)消失,迅速斷開(kāi)了主變保護(hù)失靈聯(lián)跳回路,有效的防止了因失靈啟動(dòng)接點(diǎn)返回時(shí)間過(guò)長(zhǎng)造成的失靈保護(hù)誤動(dòng)的可能,提高了運(yùn)行可靠性。

[1]GB/T 14285-2006,繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程[S].

[2]國(guó)家電力公司.防止電力生產(chǎn)重大事故的二十五項(xiàng)重點(diǎn)要求-繼電保護(hù)實(shí)施細(xì)則[Z].2002.

[3]國(guó)家電力調(diào)度通信中心.國(guó)家電網(wǎng)公司十八項(xiàng)電網(wǎng)重大反事故措施(試行)-繼電保護(hù)專業(yè)重點(diǎn)實(shí)施要求[M].北京:中國(guó)電力出版社,2006.

[4]北京四方繼保自動(dòng)化有限公司.CSC-326數(shù)字式主變保護(hù)裝置技術(shù)說(shuō)明書[Z].2010.

[5]Q/GDW175-2008,變壓器、高壓并聯(lián)電抗器和母線保護(hù)及輔助裝置標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)規(guī)范 [S].