基于35Kv進線差動保護動作300斷路器備自投失敗故障處理措施研究

陳巧英

摘要：變電站在送電過程中，可能存在很多故障，這也反映出變電站在建設期的混亂和缺乏管理。35kv配電系統(tǒng)的設計需要滿足日常維修的需求，這樣才不會對供電負荷產(chǎn)生較大的影響，并且使用35kv中壓設備，更能起到降低建設成本，實現(xiàn)智能化、制動化設備運行的目的。35Kv進線差動保護動作300斷路器備自投失敗故障一直以來都是系統(tǒng)故障處理的關鍵，本文就此故障現(xiàn)象展開分析，就如何處理此故障提出具體措施。

關鍵詞：配電系統(tǒng)；進線差動保護動作；故障處理；自投失敗

在35kv配電系統(tǒng)中，進線差動保護動作的可靠性是一直以來都是系統(tǒng)設計和研究關注的重點。眾所周知，35kv配電系統(tǒng)的設計應滿足日常的維修需求，以不對供電負荷造成影響為目標。但系統(tǒng)二次回路本身較為復雜，當電氣設備運行時，可能因為多種因素作用或者設計缺陷發(fā)生故障，使得保護動作失靈。而35kv環(huán)網(wǎng)供電中，當一路電源發(fā)生故障時，另一路電源也能夠供應所有負荷的需要，所以一般故障不會對其造成嚴重的影響，但如果長時間不處理，則可能給系統(tǒng)運行埋下隱患。因此，我們首先就要清楚故障發(fā)生的原因以及故障現(xiàn)象，有針對性的展開對故障的處理。

一、35Kv進線差動保護動作300斷路器備自投失敗故障現(xiàn)象

1、系統(tǒng)簡介

如圖所示是35Kv中壓環(huán)網(wǎng)供電單線系統(tǒng)圖，就異常供電方式而言，當35KvI段301進線柜差動保護發(fā)生動作跳閘時，母聯(lián)柜300智能檢測裝置就能感應到301差動保護跳閘；同時，I段中母線PT將檢測到I段母線無電壓經(jīng)過，母線備自投開關投入，未發(fā)現(xiàn)其他報警信息，合閘滿足條件時，母聯(lián)300斷路器備自投合閘成功。此時，35KvI段及II段母線的都轉(zhuǎn)至進線柜302為其供電。其次，因備自投合閘時間只有短短的0.3s，所以對于供電系統(tǒng)的影響較小。同樣，當故障發(fā)生在II段母線中時，其余供電則轉(zhuǎn)至進線柜301。

2、故障現(xiàn)象

由上圖可知，當35KvI段母線進線柜301發(fā)生進線電纜被擊穿的故障時，301斷路器就會發(fā)生差動保護動作從而引起跳閘，當301斷開后，電力監(jiān)控系統(tǒng)就會收到母聯(lián)300斷路器備自投合閘報警信息，并進行記錄。此時，現(xiàn)場進線柜301保護智能裝置人機界面就會因差動保護動作跳閘而產(chǎn)生報警信息，而35KvI段母線的其他開關柜則不會產(chǎn)生任何信息。

3、故障分析

斷路器要出現(xiàn)合閘動作時，要求釋放信號為1也就是合閘命令為1，合閘信號經(jīng)RES模塊延時300ms，為母線中斷路器的合閘過程爭取足夠的時間。同樣，斷路器要出現(xiàn)分閘動作時，釋放信號為1也就是分閘命令也為1時，分閘信號同樣經(jīng)過RES模塊延時40ms，為母線斷路器的分閘動作爭取足夠的時間，這也證明，母聯(lián)300斷路器合閘條件與備自投存在一定的邏輯關系。我們都知道35Kv母聯(lián)柜300斷路器屬于40.5kv真空斷路器，當母聯(lián)斷路器滿足自投合閘條件時，從發(fā)出命令到備自投合閘的總用時長為3300ms。當母聯(lián)斷路器滿足備自投合閘條件時，從發(fā)送命令到被自投合閘失敗的判斷總用時長3350ms，也就是說，閉合母聯(lián)斷路器需要至少3350ms，閉鎖信號比合閘信號延遲了近50ms，怎樣滿足備自投條件斷路器合閘不成功就成為了故障處理的重要途徑。

根據(jù)相關實踐發(fā)現(xiàn)，在實際的運行過程中，真空斷路器從發(fā)送命令到合閘需要50-80ms，50ms的時差是非常精確的，但斷路器機械結(jié)構(gòu)在制造時可能存在一些微小的誤差，當機械組裝成功后，在運輸與安裝、頻繁調(diào)試的過程中也可能造成一定的誤差，最終使得斷路器合閘時間存在微小的延遲，所以合閘時間會超過50ms。所以，35Kv差動保護動作300斷路器備自投合閘失敗。

二、35Kv進線差動保護動作300斷路器備自投失敗故障處理

1、進線斷路器備自投原則

如圖所示，進線斷路器備自投方案的主接線，線路I為供電線路，線路II為備用電源線路。備自投裝置必須在失去共走路線電源且備用線路電壓互感器有電時投入。如果備用線路不滿足電壓條件時，備自投裝置不會發(fā)生差動保護動作，同時，還要發(fā)出備用電源線路TV斷線信號，備用電源在失電壓的瞬間，能夠產(chǎn)生一定的放電延時。而當I、II母線均失壓時，則必須對工作線路進行無電流檢查，然后才能啟動備自投，這樣做的目的是防治電壓互感器二次電壓斷線造成失電壓，而引起備自投的誤操作。另外，當確定工作線路斷路器斷開后，才允許備用斷路器投入，而當母線I、II均失壓后，無論進線斷路器是否為斷開，進線電流都為零，而應先斷開僅限斷路器，并進一步確認已斷開后才能投入備用電源。

2、備自投失敗故障處理

即使質(zhì)量很好的工控機，在長時間運行后也會出現(xiàn)運算數(shù)據(jù)失誤的情況，而現(xiàn)場電氣設備控制則不允許這樣的事物，其運行效率和安全性直接影響著人身安全和經(jīng)濟。為了防止300斷路器備自投失敗的情況，我們通過修改母聯(lián)300斷路器備自投邏輯合閘的反饋時間，通過詳細的分析和判斷，這種方式能夠簡單直接的進行修改?；蛘呶覀兛梢酝ㄟ^修改母聯(lián)300斷路器把備自投邏輯合閘的反饋信號，而為了避免因修改合閘上升沿延時至10000ms反饋信號，通常還會對進線差動保護動作后將邏輯反饋信號刪除，并將這一條信號設置為1。

3、母聯(lián)300斷路器備自投功能驗證

最后，為了保證35kv開關柜的運行可靠性，我們分別給予進線柜301、302加量模擬差動保護跳閘，此時，母聯(lián)斷路器備自投合閘成功。為進一步驗證母聯(lián)斷路器本體的功能未受影響，進行加量模擬母聯(lián)300斷路器的各種保護跳閘動作，當保護定值正確時，就可以得出跳閘功能是否正常。

結(jié)束語：總之，供電系統(tǒng)的斷路器備自投可靠性一直以來都是配線系統(tǒng)設計研究的重點，而對于35Kv進線差動保護動作300斷路器備自投失敗故障的處理應該根據(jù)產(chǎn)生故障的原因以及故障表現(xiàn)進行詳細分析，并通過修改反饋信號或反饋時間的方式來處理故障。（作者單位：南京博泉電力工程有限公司）

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