220kV母差及失靈保護(hù)技改過(guò)程中若干問(wèn)題的分析

張智凱

摘要：母線是電力系統(tǒng)的重要組成元件之一， 母線的故障有可能引致系統(tǒng)性的破壞。為防止由于母線差動(dòng)保護(hù)拒動(dòng)而造成的系統(tǒng)穩(wěn)定破壞、事故范圍擴(kuò)大等情況的發(fā)生， 同時(shí)防止在母線差動(dòng)保護(hù)檢修時(shí)保護(hù)失效， 220k V及以上的母線宜采用雙重化的保護(hù)配置。500k V羅洞變電站不僅是廣東電網(wǎng)公司的重點(diǎn)站， 也是我國(guó)西電東送項(xiàng)目的門戶樞紐， 是連接廣西、貴州電網(wǎng)的重要輸電通道， 在珠三角地區(qū)有舉足輕重的地位。為保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行， 保障供電的可靠性， 按照相關(guān)規(guī)程和規(guī)定的要求， 對(duì)羅洞站進(jìn)行了220k V母差雙重化和失靈保護(hù)的技術(shù)改造。

關(guān)鍵詞：220kv;母差及失靈保護(hù);技改過(guò)程

1 母差及失靈保護(hù)條件

根據(jù)《繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程》的相關(guān)規(guī)定， 為提升保護(hù)動(dòng)作的可靠性， 斷路器失靈保護(hù)必須同時(shí)具備以下兩項(xiàng)條件方可起動(dòng)。

（1） 故障線路或設(shè)備的保護(hù)能瞬時(shí)復(fù)歸的出口繼電器動(dòng)作后不返回 （故障切除后， 啟動(dòng)失靈的保護(hù)出口返回時(shí)間應(yīng)不大于30ms） 。

（2） 斷路器為斷開(kāi)的判別元件動(dòng)作后不返回。若主設(shè)備保護(hù)出口繼電器返回時(shí)間不符合要求時(shí)， 判別元件應(yīng)雙重化。

本研究是通過(guò)技術(shù)改造將母差保護(hù)和失靈保護(hù)形成一個(gè)共用出口， 在保護(hù)動(dòng)作時(shí)同時(shí)作用于斷路器的兩個(gè)跳圈。以此保證在斷路器的一組跳圈發(fā)生故障時(shí)， 失靈保護(hù)能夠通過(guò)另一組跳圈出口完成跳閘動(dòng)作， 從而提升失靈保護(hù)動(dòng)作的可靠性。羅洞站的每段母線均采用雙套BP-2B型母差保護(hù)配置， 其中一套母差保護(hù)和失靈保護(hù)采用共用出口， 同時(shí)作用于斷路器的兩個(gè)跳圈。

2 母差及失靈保護(hù)采用的開(kāi)關(guān)量輸入接點(diǎn)

本研究以母差保護(hù)能夠正確識(shí)別當(dāng)前母線運(yùn)行方式為前提， 借此保證母差保護(hù)動(dòng)作的準(zhǔn)確性。本次技術(shù)改造所采用的為BP-2B型母差保護(hù)， 該保護(hù)通過(guò)引入母線刀閘輔助觸點(diǎn)的方式來(lái)判別母線運(yùn)行方式， 再由處理器進(jìn)行內(nèi)部差流回路和跳閘出口回路的自動(dòng)切換。由此可知， 母線刀閘輔助觸點(diǎn)位置的選擇和引入環(huán)節(jié)是否正確決定著母線保護(hù)能否正確動(dòng)作。

如圖1所示， 在失靈啟動(dòng)回路中串入電壓切換觸點(diǎn)， 可以實(shí)現(xiàn)失靈保護(hù)選母線功能， 但當(dāng)母線隔離開(kāi)關(guān)輔助觸點(diǎn)出現(xiàn)故障時(shí)， 會(huì)導(dǎo)致失靈保護(hù)誤動(dòng)或者拒動(dòng)。由運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)得知， 這種采用電壓切換回路來(lái)判別母線運(yùn)行方式的做法， 不僅提高了設(shè)計(jì)難度， 也增加了運(yùn)行和調(diào)試過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)， 容易間接引起誤動(dòng)事故的發(fā)生。

3 失靈保護(hù)啟動(dòng)回路邏輯

依照廣東電網(wǎng)公司有關(guān)反措的相關(guān)要求， 220k V線路應(yīng)由母線保護(hù)裝置內(nèi)部的失靈電流判別功能來(lái)實(shí)現(xiàn)母線差動(dòng)保護(hù)， 線路的支路和元件均應(yīng)設(shè)置三相跳閘啟動(dòng)失靈開(kāi)入回路。此外， 元件支路應(yīng)設(shè)置獨(dú)立于失靈啟動(dòng)的解除電壓閉鎖的開(kāi)入回路， 以此解決在變壓器低壓側(cè)故障情況下， 失靈保護(hù)電壓閉鎖元件靈敏度不足的問(wèn)題。如在失靈回路中配置了兩套獨(dú)立的斷路器失靈保護(hù)， 就要求啟動(dòng)失靈保護(hù)時(shí)務(wù)必有兩組不同的保護(hù)動(dòng)作空接點(diǎn)同時(shí)作用， 不能將兩套失靈保護(hù)并接在同一空接點(diǎn)。

當(dāng)母線故障、母差保護(hù)動(dòng)作后， 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， 動(dòng)作路徑為：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)于母線上的變壓器， 當(dāng)母差保護(hù)動(dòng)作， 跳開(kāi)變壓器側(cè)斷路器時(shí)， 如出現(xiàn)斷路器失靈的情況， 則由失靈保護(hù)動(dòng)作， 切開(kāi)主變各側(cè)。

4 變壓器失靈保護(hù)的復(fù)合電壓閉鎖

鑒于失靈保護(hù)誤動(dòng)的嚴(yán)重性， 母線失靈保護(hù)一般應(yīng)設(shè)有失靈閉鎖條件， 通常為復(fù)壓閉鎖。電壓閉鎖元件電壓量的取得是通過(guò)母線的電壓互感器二次側(cè)實(shí)現(xiàn)的， 再借助母線低電壓和負(fù)序、零序過(guò)電壓的判別元件來(lái)進(jìn)行短路故障類型的判別。鑒于主變低壓側(cè)故障、高壓側(cè)開(kāi)關(guān)失靈的情況時(shí)有發(fā)生， 此時(shí)高壓側(cè)母線的電壓閉鎖元件可能存在靈敏度不足， 為防止在該條件下失靈保護(hù)發(fā)生拒動(dòng)， 應(yīng)設(shè)置獨(dú)立于失靈啟動(dòng)的解除電壓閉鎖的開(kāi)入回路。

5 線路和元件保護(hù)失靈啟動(dòng)回路的檢查方法

按照繼電保護(hù)反措的有關(guān)要求， 主變非電量保護(hù) （或經(jīng)TJR） 、三相不一致保護(hù)、主變后備保護(hù)等三項(xiàng)保護(hù)， 在跳母聯(lián)情況下均不應(yīng)起動(dòng)失靈保護(hù)。如檢查發(fā)現(xiàn)主變非電量保護(hù) （或經(jīng)TJR） 起動(dòng)失靈保護(hù)， 則需盡快申請(qǐng)停電整改。對(duì)檢查發(fā)現(xiàn)的三相不一致保護(hù)或主變后備保護(hù)跳母聯(lián)起動(dòng)失靈保護(hù)問(wèn)題， 可結(jié)合定檢工作進(jìn)行整改;如裝置不具備條件， 應(yīng)該結(jié)合裝置技改項(xiàng)目解決。

檢查工作的目的是借此完善斷路器的失靈啟動(dòng)邏輯， 使得慢速返回的非電氣量保護(hù)不會(huì)引致失靈保護(hù)啟動(dòng)。為此， 本研究要求分設(shè)電氣量保護(hù)和非電氣量保護(hù)出口的繼電器， 避免在電氣量保護(hù)和瓦斯保護(hù)合用出口的情況下， 瓦斯保護(hù)的延時(shí)返回或不能返回所可能引致的失靈保護(hù)誤動(dòng)作發(fā)生。

6 結(jié)語(yǔ)

母差及失靈保護(hù)改造過(guò)程中二次回路涉及范圍廣、技術(shù)復(fù)雜。因此， 要不斷加強(qiáng)母差及失靈保護(hù)從設(shè)計(jì)安裝到調(diào)試運(yùn)行各環(huán)節(jié)的監(jiān)督和管理， 保障母差及失靈保護(hù)的準(zhǔn)確性。本文以羅洞站220k V作為研究對(duì)象， 對(duì)其母差保護(hù)雙重化和失靈回路改造過(guò)程進(jìn)行了分析和研究， 對(duì)其中存在的問(wèn)題和反措要求進(jìn)行了探討， 提出了有效的解決方法和改進(jìn)措施， 保證了電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行， 同時(shí)也為其它站的母差雙重化及失靈改造積累了部分經(jīng)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)

[1]王建雄， 羅志平， 劉艷榮.2 2 0 k V斷路器失靈保護(hù)啟動(dòng)回路的問(wèn)題探討及改進(jìn)[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制， 2006， 34 （6） ：71-74.

[2]孫立存， 劉秋池， 鄒欲曉， 等.220k V母差及失靈保護(hù)雙重化技改的分析實(shí)施及現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)用[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制， 2007， 35 （5） ：78-80.

[3]郭祝平， 鄒陽(yáng)， 王煉.500k V變電站220k V母差保護(hù)雙重化改造[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制， 2007， 35 （10） ：72-75.

[4]王世祥， 左婧.母線保護(hù)雙重化改造中注意事項(xiàng)的探討[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制， 2008， 36 （3） ：75-78.