220kV變電站失靈保護(hù)改造運(yùn)維驗(yàn)收及投退淺析

國網(wǎng)江蘇省電力有限公司揚(yáng)州供電分公司 嚴(yán)思齊 姜 妍

失靈保護(hù)是廣泛應(yīng)用于220kV及以上系統(tǒng)的保護(hù)。近年來220kV傳統(tǒng)站的母線保護(hù)改造多升級為六統(tǒng)一保護(hù)，而失靈保護(hù)回路和壓板也隨之有所不同。本文簡述了四統(tǒng)一規(guī)范和六統(tǒng)一規(guī)范的失靈保護(hù)回路和壓板，提出了運(yùn)維人員的驗(yàn)收時(shí)機(jī)，并重點(diǎn)分析了改造后的失靈保護(hù)的投入注意事項(xiàng)。本文對現(xiàn)場運(yùn)維人員的操作及驗(yàn)收有一定的參考意義。

1 失靈保護(hù)

失靈保護(hù)是在近后備方式的系統(tǒng)中應(yīng)用的一種保護(hù)，通常應(yīng)用在220kV及以上電壓等級。在四統(tǒng)一和六統(tǒng)一設(shè)計(jì)原理中，失靈保護(hù)的回路和壓板都有不同。現(xiàn)階段，大量220kV變電站保護(hù)改造，失靈保護(hù)隨之升級換代，這給運(yùn)維人員驗(yàn)收和操作提出了挑戰(zhàn)。本文結(jié)合四統(tǒng)一、六統(tǒng)一保護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)范下，失靈保護(hù)的回路結(jié)構(gòu)，針對傳統(tǒng)站的改造過程，分析了運(yùn)維人員驗(yàn)收及投退失靈保護(hù)的要點(diǎn)。

2 四統(tǒng)一規(guī)范的失靈保護(hù)壓板及功能

四統(tǒng)一設(shè)計(jì)規(guī)范下，失靈保護(hù)功能需要斷路器失靈保護(hù)裝置和母線保護(hù)裝置共同實(shí)現(xiàn)。220kV線路和旁路間隔配置失靈保護(hù)，母聯(lián)及主變間隔不配置?；芈芳皦喊迦鐖D1所示。斷路器失靈保護(hù)裝置，接收本間隔的線路保護(hù)及操作箱的啟動失靈開入量，并根據(jù)本間隔電流和斷路器位置，判斷本間隔斷路器有無失靈。若判定失靈，則向母線保護(hù)裝置發(fā)送啟動失靈信號。母線保護(hù)裝置收到對應(yīng)開入量后，再經(jīng)電流和電壓判定。若失靈保護(hù)動作，則跳開本條母線上所有斷路器。

圖1 四統(tǒng)一規(guī)范的失靈保護(hù)簡圖

四統(tǒng)一設(shè)計(jì)規(guī)范下的失靈保護(hù)，驗(yàn)收壓板涉及多個(gè)屏柜。既要驗(yàn)收本間隔的兩套線路保護(hù)、操作箱共8塊失靈保護(hù)相關(guān)壓板，又要驗(yàn)證失靈保護(hù)裝置到母線保護(hù)裝置的2塊串聯(lián)的啟動失靈總壓板。

這種失靈保護(hù)的投退比較復(fù)雜，退出時(shí)應(yīng)先退出母線保護(hù)屏上本間隔啟動失靈總壓板，再退出其他壓板。投入時(shí)，應(yīng)最后投入母線保護(hù)屏上的本間隔啟動失靈總壓板。

3 六統(tǒng)一規(guī)范的失靈保護(hù)壓板及功能

六統(tǒng)一設(shè)計(jì)規(guī)范下，220kV的所有間隔都具有失靈保護(hù)。失靈保護(hù)集成在母線保護(hù)裝置中，斷路器失靈保護(hù)裝置已取消；同時(shí)，因220kV線路基本采用縱聯(lián)差動保護(hù)，信道不能方便的切換到旁路保護(hù)裝置，所以大量取消220kV旁路間隔。本文不討論六統(tǒng)一規(guī)范的旁路間隔失靈保護(hù)。

3.1 線路間隔

如圖2所示，兩套線路保護(hù)裝置分別將分相啟動失靈直接發(fā)送到對應(yīng)的母線保護(hù)裝置。操作箱向兩套母線保護(hù)裝置分別發(fā)送TJR跳閘啟動失靈，壓板通常命名為三跳啟動失靈。與四統(tǒng)一規(guī)范的失靈保護(hù)比較，減少了2塊壓板，其他8塊的壓板的含義沒有變化。

圖2 六統(tǒng)一規(guī)范的線路間隔失靈保護(hù)簡圖

這種失靈保護(hù)，只要驗(yàn)收本間隔的兩套線路保護(hù)、操作箱共8塊失靈保護(hù)相關(guān)壓板，可在母線保護(hù)連跳本間隔試驗(yàn)時(shí)進(jìn)行驗(yàn)證。投退簡單，只需在線路保護(hù)屏投退壓板即可。

3.2 主變間隔

主變間隔的失靈保護(hù)涉及啟動失靈、解除復(fù)壓閉鎖、失靈連跳功能等。失靈保護(hù)僅由主變保護(hù)動作啟動?？紤]到主變內(nèi)部故障時(shí)主變高壓側(cè)開關(guān)失靈，母線保護(hù)裝置的復(fù)壓閉鎖不一定開放，因此，主變保護(hù)動作也需要解除復(fù)壓閉鎖。失靈連跳功能是考慮到若主變高壓側(cè)開關(guān)失靈，但中低壓側(cè)有小電源，即使母線上其他間隔都跳開仍然有故障電流，這時(shí)母線保護(hù)裝置向主變保護(hù)裝置發(fā)送失靈連跳，經(jīng)判據(jù)跳開主變各側(cè)開關(guān)。

主變間隔的失靈保護(hù)有關(guān)壓板，在母線保護(hù)屏和主變保護(hù)屏。驗(yàn)證時(shí)可結(jié)合母線保護(hù)連跳驗(yàn)證。失靈連跳要在母線保護(hù)裝置的對應(yīng)主變間隔加電流，模擬本間隔失靈，同時(shí)模擬主變保護(hù)啟動失靈開入。啟動失靈和解除復(fù)壓閉鎖需模擬主變保護(hù)動作。

可見，失靈連跳壓板控制的是失靈保護(hù)能否完全隔離故障。而啟動失靈和解除復(fù)壓控制的是失靈保護(hù)能否啟動。因此在退出失靈保護(hù)功能時(shí)，應(yīng)后退出失靈連跳壓板，確保失靈保護(hù)功能盡快解除。在投入失靈保護(hù)功能時(shí)，應(yīng)先投入失靈連跳壓板，確保失靈保護(hù)功能一動作就有完整的動作行為。

若母線保護(hù)改造后，主變保護(hù)仍是四統(tǒng)一保護(hù)，則無此回路和功能。等主變保護(hù)改造后，方可啟用失靈保護(hù)功能。

3.3 母聯(lián)間隔

母聯(lián)間隔的失靈保護(hù)類似于線路間隔。但母聯(lián)間隔只有單臺保護(hù)裝置，因此需要將兩個(gè)保護(hù)啟動失靈的接點(diǎn)分別引入不同的母線保護(hù)裝置。驗(yàn)收和投退類似于線路保護(hù)，可結(jié)合連跳試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)收。

若母線保護(hù)改造后，母聯(lián)保護(hù)仍是四統(tǒng)一保護(hù)，則無此回路和功能。等母聯(lián)保護(hù)改造后，方可啟用失靈保護(hù)功能。

4 改造后失靈保護(hù)啟用探討

4.1 線路間隔

四統(tǒng)一和六統(tǒng)一的線路間隔都有線路保護(hù)功能，且對于操作箱和線路保護(hù)裝置所用的接點(diǎn)完全相同。但在失靈保護(hù)改造期間（也就是母線保護(hù)改造期間），必然存在新母線保護(hù)未投運(yùn)，老母線保護(hù)仍在運(yùn)行的時(shí)段。這一時(shí)間段內(nèi)，老的失靈保護(hù)的回路必須完整，壓板必須有效。如果線路保護(hù)裝置和操作箱具有備用的啟動失靈接點(diǎn)，可接入新的母線保護(hù)裝置，但壓板必須注明至哪一套母線保護(hù)裝置。

如果沒有備用接點(diǎn)，應(yīng)在停電時(shí)接入新母線保護(hù)裝置進(jìn)行回路和壓板的驗(yàn)證，做好端子記錄，之后再恢復(fù)老回路進(jìn)行驗(yàn)證；也可用中間繼電器的方式擴(kuò)展接點(diǎn)，但會增加保護(hù)動作延時(shí)。

新母線保護(hù)投運(yùn)舊母線保護(hù)退役時(shí)，應(yīng)廢除線路第二套保護(hù)屏上的失靈總壓板。如有僅供老母線保護(hù)使用的失靈壓板，應(yīng)一并廢除。應(yīng)投入至新母線保護(hù)裝置的啟動失靈壓板共8塊，第一套線路保護(hù)屏5塊，第二套線路保護(hù)屏3塊。

4.2 主變間隔

四統(tǒng)一規(guī)范未涉及主變間隔的失靈保護(hù)，因此不存在新舊壓板與回路的交替問題。

在主變間隔改造結(jié)束后，至新母線保護(hù)的啟動失靈和解除復(fù)壓壓板，可隨新母線保護(hù)投運(yùn)時(shí)投入。但新母線保護(hù)屏的失靈連跳壓板及本間隔的跳閘壓板，應(yīng)在啟用時(shí)再投入，否則可能引起主變跳閘。通常每個(gè)主變間隔，對應(yīng)2套母線保護(hù)屏的各1塊失靈連跳壓板，也對應(yīng)主變保護(hù)A屏和B屏的各2塊涉及啟動失靈的壓板，主變保護(hù)啟動失靈及解除復(fù)壓閉鎖壓板。

4.3 母聯(lián)間隔

四統(tǒng)一規(guī)范未涉及母聯(lián)間隔的失靈保護(hù)，也不存在新舊壓板與回路的交替問題。

在新母線保護(hù)投運(yùn)時(shí)，應(yīng)投入母聯(lián)間隔操作箱的2塊TJR啟動失靈壓板（也可能命名為三跳啟動失靈壓板）。但母聯(lián)保護(hù)啟動失靈的壓板，應(yīng)在母聯(lián)保護(hù)投運(yùn)退運(yùn)時(shí)，隨跳閘壓板投退。通常在母聯(lián)保護(hù)屏共有4塊涉及失靈保護(hù)的壓板，2塊操作箱三跳啟動失靈壓板和2塊保護(hù)動作啟動失靈壓板。

結(jié)論：（1）線路間隔的失靈保護(hù)，在舊母線保護(hù)退役時(shí)，運(yùn)維人員應(yīng)監(jiān)督施工人員完善新的啟動失靈回路，及時(shí)廢除不用的壓板并做好應(yīng)投入的壓板的標(biāo)記。壓板隨新母線保護(hù)投運(yùn)而投運(yùn)。（2）主變間隔的失靈保護(hù)，在舊母線保護(hù)退役時(shí)，無需變更壓板和回路。但應(yīng)注意主變保護(hù)是否具有相關(guān)功能，及時(shí)投運(yùn)有關(guān)壓板。（3）母聯(lián)間隔的失靈保護(hù)，在舊母線保護(hù)退役時(shí)也無需變更壓板及回路。但應(yīng)注意母聯(lián)保護(hù)是否具有相關(guān)功能，并注意操作箱啟動失靈壓板和保護(hù)啟動失靈壓板的投入時(shí)機(jī)不同。