500kV主變壓器高壓側(cè)斷路器失靈啟動主變保護(hù)跳閘回路設(shè)計分析

（國網(wǎng)河南省電力公司檢修公司，河南 鄭州 450007）

500kV主變壓器高壓側(cè)斷路器失靈啟動主變保護(hù)跳閘回路設(shè)計分析

侯可，柳鑫，張文博，劉霄揚(yáng)

（國網(wǎng)河南省電力公司檢修公司，河南 鄭州 450007）

500kV主變高壓側(cè)斷路器失靈啟動主變保護(hù)跳閘回路對于整個電網(wǎng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行十分重要。當(dāng)主變高壓側(cè)斷路器失靈動作時，斷路器無法跳開，必須要發(fā)給主變保護(hù)啟失靈開入，然后通過非電量保護(hù)跳開主變高、中、低三側(cè)斷路器，從而防止事故范圍擴(kuò)大。然而，目前大部分500kV變電站由于主變保護(hù)廠家不同、型號不同以及設(shè)計單位不同，主變高壓側(cè)斷路器失靈啟動主變保護(hù)跳閘回路參差不齊，很容易導(dǎo)致主變保護(hù)拒動或誤動，給整個電網(wǎng)運(yùn)行帶來巨大隱患。本文從理論和現(xiàn)場實(shí)際出發(fā)，分析幾種跳閘回路的優(yōu)缺點(diǎn)，從而尋找出一種既不會造成主變保護(hù)拒動又不會誤動的主變高壓側(cè)斷路器失靈啟動主變保護(hù)跳閘回路。

斷路器失靈；主變跳閘；回路設(shè)計

現(xiàn)代化的工業(yè)企業(yè)廣泛采用電力作為能源，而發(fā)電廠發(fā)出的電力往往需經(jīng)遠(yuǎn)距離傳輸才能到達(dá)用電地區(qū)。在傳輸?shù)墓β屎愣〞r，傳輸電壓越高，則所需的電流越小。因?yàn)殡妷航嫡扔陔娏?。線損正比于電流的平方，所以用較高的輸電電壓可以獲得較低的線路壓降和線路損耗，要制造電壓很高的發(fā)電機(jī)，目前技術(shù)很困難，所以要用專門的設(shè)備將發(fā)電機(jī)端的電壓升高以后再輸送出去，這種專門的設(shè)備就是變壓器。另一方面，在受電端又必須用降壓變壓器將高壓降低到配電系統(tǒng)的電壓，故要經(jīng)過一系列配電變壓器將高壓降低到合適的值以供使用。由以上可知，變壓器是一種通過改變電壓而傳輸交流電能的靜止感應(yīng)電器。 在電力系統(tǒng)中，變壓器的地位十分重要，不僅所需數(shù)量多，而且性能好，運(yùn)行安全可靠。如果主變出現(xiàn)故障無法快速切除，事故范圍擴(kuò)大，將對整個電網(wǎng)負(fù)荷造成難以挽回的損失。

1 高壓側(cè)斷路器單失靈接點(diǎn)啟動主變保護(hù)跳閘回路

按照國家電網(wǎng)公司早期“四統(tǒng)一”的要求，500kV主變高壓側(cè)斷路器失靈啟動主變保護(hù)都是單接點(diǎn)配置。如圖1所示，500kV邊斷路器5011和500kV中斷路器5012失靈啟動主變保護(hù)的回路都是單接點(diǎn)，必須兩個斷路器同時啟失靈動作（即5011的SLQA1和5012的SLQA1接點(diǎn)同時導(dǎo)通），主變保護(hù)的中間繼電器ZJ1和ZJ2才會一起動作，繼而中間繼電器的接點(diǎn)ZJ1-1和ZJ2-1都導(dǎo)通，通過一個與門去非電量保護(hù)裝置，靠非電量保護(hù)200ms延時跳閘功能跳主變?nèi)齻?cè)斷路器。

圖1 高壓側(cè)斷路器單失靈接點(diǎn)啟動主變保護(hù)跳閘回路

這種跳閘回路，必須兩個斷路器同時失靈動作，才可以啟動主變保護(hù)通過非電量保護(hù)去跳主變?nèi)齻?cè)，條件比較苛刻，現(xiàn)場實(shí)際狀況很難發(fā)生。如果相鄰線路檢修，中斷路器5012停運(yùn)，此時邊斷路器5011發(fā)生失靈故障，而中斷路器5012因停運(yùn)失靈保護(hù)沒有動作，ZJ1和ZJ2無法同時導(dǎo)通，主變就無法啟失靈跳開三側(cè)斷路器，相當(dāng)于保護(hù)拒動，造成事故范圍擴(kuò)大。因此，這種設(shè)計回路是有缺陷的。

2 高壓側(cè)斷路器單失靈接點(diǎn)并聯(lián)啟動主變保護(hù)跳閘回路

如果可以提供一種思路，能夠改進(jìn)設(shè)計回路，例如把兩個主變高壓側(cè)斷路器單失靈接點(diǎn)并聯(lián)后再啟動主變保護(hù)。這樣只要有一個斷路器失靈保護(hù)動作，就可以實(shí)現(xiàn)主變?nèi)ヌ齻?cè)斷路器。如圖2所示，邊斷路器5011和中斷路器5012失靈啟動主變保護(hù)的回路依然是單接點(diǎn)，但是兩個啟失靈接點(diǎn)后短接并聯(lián)在了一起，兩個斷路器只要有一個斷路器失靈動作了，主變保護(hù)的中間繼電器ZJ1和ZJ2就會同時動作，繼而中間繼電器的接點(diǎn)ZJ1-1和ZJ2-1都導(dǎo)通，通過一個與門去非電量保護(hù)裝置，可以實(shí)現(xiàn)主變啟失靈跳三側(cè)斷路器。這種跳閘回路，只要有一個斷路器失靈動作，就可以給主變保護(hù)發(fā)啟失靈開入，然后直接通過非電量出口跳三側(cè)斷路器。這樣避免了有一個斷路器失靈沒有動作時，主變保護(hù)無法跳三側(cè)。但是由于斷路器啟動失靈回路是單接點(diǎn)，沒有雙重化配置，無法防止斷路器的啟失靈繼電器發(fā)生抖動時，啟失靈接點(diǎn)會導(dǎo)通，造成保護(hù)誤動。

圖2 高壓側(cè)斷路器單失靈接點(diǎn)并聯(lián)啟動主變保護(hù)跳閘回路

圖3 高壓側(cè)斷路器雙失靈接點(diǎn)啟動主變保護(hù)跳閘回路

3 高壓側(cè)斷路器雙失靈接點(diǎn)啟動主變保護(hù)跳閘回路

參考500kV斷路器失靈聯(lián)跳母線的雙接點(diǎn)啟失靈開入，如果把高壓側(cè)斷路器失靈啟動主變保護(hù)的單接點(diǎn)改成雙接點(diǎn)，可以使回路更加可靠，防止了繼電器抖動導(dǎo)致主變保護(hù)誤動跳三側(cè)斷路器。

如圖3所示，邊斷路器5011和中斷路器5012失靈啟動回路都是雙接點(diǎn)。同樣兩個斷路器只要有一個斷路器失靈動作，失靈啟動的雙接點(diǎn)（如5011的SLQA1和5011的SLQA2）同時導(dǎo)通，主變保護(hù)的中間繼電器ZJ1和ZJ2就會同時動作，繼而中間繼電器的接點(diǎn)ZJ1-1和ZJ2-1同時導(dǎo)通，主變保護(hù)動作跳主變?nèi)齻?cè)斷路器。這種跳閘回路，既避免了有一個斷路器失靈保護(hù)沒有動作時，主變保護(hù)無法跳三側(cè)；又防止了繼電器抖動，同一斷路器啟失靈的雙接點(diǎn)必須同時導(dǎo)通時，主變保護(hù)才會收到啟失靈開入，正確動作跳主變?nèi)齻?cè)斷路器。這種設(shè)計符合國網(wǎng)的運(yùn)行規(guī)定，能夠正確滿足主變切除三側(cè)斷路器的要求。

4 結(jié)語

高壓側(cè)斷路器雙失靈接點(diǎn)啟動主變保護(hù)跳閘的設(shè)計十分關(guān)鍵，當(dāng)故障時其能夠迅速切除主變?nèi)齻?cè)斷路器，從而防止事故擴(kuò)大，有利于整個電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。本文通過現(xiàn)場實(shí)際設(shè)計分析，結(jié)合國網(wǎng)新“六統(tǒng)一”要求，對過去老舊的回路進(jìn)行了改進(jìn)，最終達(dá)到了理想效果。

[1]樊劍波，李紅莉，張戰(zhàn)永.一次失靈保護(hù)誤動分析及改進(jìn)方法[J]，繼電器，2004，32(18): 73～74.

[2]高旭，胥桂仙，孫集偉，等.一起典型的500kV失靈保護(hù)誤動分析[J].電力系統(tǒng)自動化，2007，3l(8)：108.110.

[3]鄭茂，程建明.500kV失靈保護(hù)配置原理及優(yōu)化方案[J].華東電力，2003，(10)：52—54.

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