淺析核電廠廠用電系統(tǒng)保護選擇性試驗方法

柳鵬

（中國核電工程有限公司，北京 100089）

一、保護選擇性的定義

保護選擇性是指故障點在區(qū)內(nèi)保護就動作，在區(qū)外不動作；當主保護未動作時，由近后備或遠后備切除故障，使停電面積最小。在6kV廠用電系統(tǒng)中，保護的選擇性是指中壓配電盤之間、配電盤與其負荷之間過流保護的選擇性。

二、保護選擇性試驗的范圍

6kV廠用電系統(tǒng)中部分中壓配電盤連接方式如下圖。其中由1#輔變對9LGR001TB供電；9LGR001TB除向電鍋爐等負荷供電外，還通過9LGR106JA、1LGC200JA向 1LGC001TB供電；1LGC001TB除向電動機等負荷供電外，還通 過 1LGC104JA、1LHA001JA分 別 向9LGIB001TB、1LHA001TB供電（見圖1）。

以往的保護選擇性試驗只是對配電盤之間的過流保護進行了驗證，沒有驗證每個配電盤的電源進線斷路器與其負荷開關(guān)之間過流保護的選擇性，因此具有局限性。如1LHA001TB上有電動機負荷，當任意一電動機的負荷開關(guān)下側(cè)發(fā)生短路故障，其負荷開關(guān)應首先斷開，切斷短路電流，如果過流保護的裕度過小，不具備實際的選擇性，就會使1LHA001JA越級跳閘，就會導致整個1LHA001TB電源的喪失。因此每個配電盤的負荷開關(guān)只要配置了過流保護，就存在著與配電盤電源進線斷路器過流保護之間的配合要求，同樣存在選擇性。

中壓系統(tǒng)配電盤的進線斷路器、饋線斷路器和負荷開關(guān)都設置了過流保護，通過中壓配電盤之間、配電盤與其負荷之間的過流保護定值和時間定值的配合，實現(xiàn)中壓配電盤之間保護的選擇性。以1LGC001TB配電盤為例，保護選擇性試驗需驗證以下兩部分：

圖1 中壓系統(tǒng)接線圖

1下游配電盤（如 1LHA001TB、9LGIB001TB）分別過流保護動作時，1LGC001TB饋線斷路器（如1LHA001JA、1LGC104JA）分別與進線斷路器的配合。

2電動機、變壓器負荷分別過流保護動作時，饋線斷路器（1LGC106JA、1LGC108JA等）分別與進線斷路器的配合。

三、保護選擇性試驗的內(nèi)容

以1LGC001TB上電源進線斷路器1LGC200JA和下游饋線斷路器1LGC104JA之間的過流保護選擇性驗證試驗為例。常規(guī)試驗方法是分別在兩斷路器過流保護CT的二次側(cè)注入動作電流，測量過流保護繼電器的動作時間，該時間只要滿足過流保護定值的誤差要求即可；測量每個斷路器的固有分閘時間，該時間只要在斷路器固有分閘時間的誤差范圍內(nèi)，即認為試驗合格；再將兩斷路器的保護動作時間與斷路器固有分閘時間分別相加，分別計算出時間和T200、T104。若T200>T104則認為1LGC200JA與1LGC104JA的過流保護滿足選擇性要求。

電路短路故障的實際切除時間應該包括4部分：過流保護繼電器的動作時間、保護出口繼電器的動作時間、斷路器的固有分閘時間、燃弧時間。常規(guī)的試驗方法對短路故障切除時間的測量方法不正確，影響因素考慮不夠全面，不能全面反映斷路器實際切除短路故障所用的真實時間。

保護選擇性不僅體現(xiàn)在出現(xiàn)短路故障時只跳開本級進線斷路器，其上一級的進線斷路器不會跳閘，還包括本級進線斷路器或其保護裝置因故拒動不能切除故障時，能由上一級配電盤的進線斷路器跳閘將故障切除。常規(guī)的試驗方法僅僅驗證了前者。為彌補常規(guī)試驗方法中以上兩個不足之處，采用下面改進后的試驗方法。以1LGC001TB的1LGC200JA和1LHA0-01JA之間的過流保護選擇性驗證試驗為例。

1試驗前接線準備

使用繼保測試儀輸入1LHA001JA綜保裝置的二次電流I1為其過流整定值IdLHA的1.1倍，輸入1LGC200JA綜保裝置的二次電流I2為1.1×IdLGC。并分別將 1LGC200JA和1LHA001JA的斷路器常閉輔助接點接入繼保測試儀，作為繼保測試儀停止輸出的信號。

2試驗過程

將斷路器1LGC200JA和1LHA001JA合閘。繼保測試儀同時輸出兩路相位相同，大小分別為I1、I2的電流，經(jīng)延時后，1LHA001JA跳閘，1LGC200JA未動作，繼保測試儀停止輸出，并記錄斷路器1LHA001JA跳閘延時時間TLHA。

將斷路器1LGC200JA和 1LHA001JA合閘，并解除綜保裝置至斷路器跳閘回路的接線。繼保測試儀同時輸出兩路相位相同，大小分別為I1、I2的電流，經(jīng)延時后，1LGC200JA跳閘，而1LHA001JA未動作，繼保測試儀停止輸出，并記錄斷路器1LGC200JA跳閘延時時間TLGC。

圖2

3結(jié)果分析

若斷路器跳閘情況符合要求，再比較TLHA和TLGC，TLHA

結(jié)語

為檢驗廠用電系統(tǒng)保護的選擇性，試驗的范圍應包括中壓配電系統(tǒng)中所有存在選擇性的保護，即配電盤之間、配電盤與其負荷之間的選擇性。不僅要驗證發(fā)生短路故障的配電盤或負荷進線斷路器準確跳閘，而上一級配電盤斷路器不動作，還要驗證本級斷路器拒動時，上一級斷路器準確動作。本文提及的試驗方法還在討論階段，有待于在機組調(diào)試過程中繼續(xù)改進、優(yōu)化。

[1]海南昌江核電站電源切換系統(tǒng)調(diào)試大綱[Z].

[2]賀家李，宋從矩.電力系統(tǒng)繼電保護原理[M].北京：中國電力出版社，2004.

[3]崔家佩.電力系統(tǒng)繼電保護與安全自動裝置整定計算[M].北京：中國電力出版社，2001.