淺析主變高失靈聯(lián)跳中低側(cè)開關(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)

開關(guān)失靈保護是指故障電氣設(shè)備的繼電保護動作發(fā)出跳閘命令而開關(guān)拒動時,利用故障設(shè)備的保護動作條件與拒動開關(guān)的電流條件,構(gòu)成對開關(guān)失靈的判別,以短時限切除同一廠站內(nèi)其他有關(guān)機構(gòu)失靈的雙重故障,開關(guān)失靈保護作為一種近后備保護被普遍采用。開關(guān)失靈回路一般由失靈啟動回路、失靈判別回路和失靈出口回路組成。

1 主變高失靈的啟動回路

主變高壓側(cè)開關(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,主變保護動作跳高壓側(cè)開關(guān)失靈。此時,主變保護動作跳開除失靈斷路器的其他側(cè)開關(guān),由失靈保護跳開失靈開關(guān)所在同一母線上的所有電源支路。

2)母線故障,母差保護動作,跳主變高壓側(cè)開關(guān)失靈時,雖然母差保護已經(jīng)跳開了故障母線上其他有源支路,但主變其他側(cè)電源仍會通過失靈開關(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來跳中低側(cè)開關(guān),由于主變高后備是作為中低側(cè)的遠后備保護,方向指向主變,而不帶方向的后備保護整定時間較長,這樣勢必將延長故障時間,對系統(tǒng)及設(shè)備的破壞會很大。因此采取失靈聯(lián)跳的方式,跳開主變其他側(cè)電源斷路器以切除故障[1]。

也就是說,無論是主變保護動作還是母差保護動作,都應(yīng)啟動失靈保護,當(dāng)判別主變高壓側(cè)開關(guān)確已失靈時,在失靈保護動作跳開主變高壓側(cè)開關(guān)所在母線所有電源支路的同時,啟動失靈聯(lián)跳主變其他側(cè)電源。

針對主接線方式的不同,主變高失靈的啟動回路也略有不同(如圖1)。在雙母線接線方式下,失靈保護一般是與母線差動保護一體的,主變保護動作跳高壓開關(guān),同時送出一副動作接點,經(jīng)“啟動失靈壓板”接入失靈保護啟動開入,如圖 1(a);在 3/2接線方式下,失靈保護按斷路器配置于相應(yīng)斷路器保護中,故主變保護動作后經(jīng)“跳閘出口壓板”驅(qū)動操作箱內(nèi)的永跳繼電器 T JR,利用 T JR的接點經(jīng)“啟動失靈壓板”接入斷路器失靈保護相應(yīng)開入端,如圖 1(b)。為防止主變高壓側(cè)開關(guān)跳開后,因主變保護動作接點返回延時而誤跳中低側(cè)開關(guān),要求主變保護裝置啟動失靈的接點應(yīng)能夠快速返回,其返回時間不大于30 ms[2][3]。

圖1 失靈保護啟動回路圖

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

無論是母差保護中失靈判別還是斷路器保護中的失靈判別(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)判別加保護動作啟動失靈的開入(如圖2),通過與門邏輯,經(jīng)可整定的失靈延時 tsl出口跳開與失靈開關(guān)相連接的電氣元件。針對主變高開關(guān)失靈時,為徹底隔離故障點,防止故障擴大,失靈保護還要聯(lián)跳主變中低側(cè)開關(guān)。早期的設(shè)計是失靈接點 TZSL通過啟動主變非電量保護來實現(xiàn)聯(lián)跳功能的。為防止失靈接點 TZSL動作的不可靠造成主變誤跳中低開關(guān),在最新版的國網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計中增加了主變保護失靈再次判別的功能[4]。

圖2 常規(guī)失靈保護聯(lián)跳主變邏輯圖

2.2 主變保護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)開關(guān)失靈時,送出兩副失靈保護跳閘的接點給主變保護作為“高失靈保護開入 1,2”(如圖 3),主變保護在感受到高壓失靈開入時,裝置自身還要進行失靈電流的判別(我們稱之為再次失靈判別)。

再次判別失靈電流是指同時判別相電流、負序電流和零序電流,其中零序電流門檻固定為300 A(一次電流);負序電流門檻固定為100 A(一次電流);相電流元件與突變啟動元件構(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,三個電流判別回路任一個滿足條件,同時高失靈保護開入1,2(TZSL)有輸出,即延時50 ms聯(lián)跳主變各側(cè)開關(guān)。為提高可靠性,高失靈保護開入采用雙開入與門方式參與失靈判別邏輯;同時兩個失靈保護開入中任一開入長期存在時,延時 10 s裝置告警,并閉鎖失靈聯(lián)跳變壓器保護[5]。

圖3 主變高失靈的再次差別及聯(lián)跳回路

3 小結(jié)

微機保護軟件的人為因素可能使變壓器保護出口接點不能快速返回,從而可能導(dǎo)致誤啟動失靈保護。因此,我們要求起動失靈保護的接點隨對應(yīng)側(cè)開關(guān)的跳開快速返回。相比較上述兩種失靈聯(lián)跳回路的接取,很顯然,國標(biāo)版新加的失靈聯(lián)跳回路由于采取了主變保護判別開關(guān)失靈的電流量作為動作開放條件,當(dāng)主變高壓側(cè)開關(guān)跳開后,故障電流瞬時消失,迅速斷開了主變保護失靈聯(lián)跳回路,有效的防止了因失靈啟動接點返回時間過長造成的失靈保護誤動的可能,提高了運行可靠性。

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

[2]國家電力公司.防止電力生產(chǎn)重大事故的二十五項重點要求-繼電保護實施細則[Z].2002.

[3]國家電力調(diào)度通信中心.國家電網(wǎng)公司十八項電網(wǎng)重大反事故措施(試行)-繼電保護專業(yè)重點實施要求[M].北京:中國電力出版社,2006.

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

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