220kV失靈保護改造問題探討

龍春紅

(廣西電網(wǎng)公司桂林供電局，廣西 桂林 541002)

1 引言

斷路器失靈保護是指故障電氣設備的繼電保護動作發(fā)出跳閘命令而斷路器拒動時利用故障設備的保護動作信息與拒動斷路器的電流信息構成對斷路器失靈的判別，能夠以較短的時限切除同一廠站內其他有關的斷路器，使停電范圍限制在最小，從而保證整個電網(wǎng)的穩(wěn)定運行，避免造成發(fā)電機、變壓器等故障元件的嚴重燒損和電網(wǎng)的崩潰瓦解事故。我局所轄的220kV變電站的220kV失靈保護均為南瑞繼保、國電南自、北京四方三大公司生產(chǎn)。現(xiàn)對這三大公司的某一型號的保護分別提出220kV失靈保護改造的實施方案，以此來拋磚引玉。

2 反措

2011年5月2日，貴州電網(wǎng)500kV鴨溪變1#主變5032開關CT發(fā)生C相死區(qū)故障，由于5032開關失靈保護未設計聯(lián)跳主變各側回路，故障持續(xù)時間約851ms后，發(fā)展為主變區(qū)內故障，主變差動速斷保護動作跳開主變各側開關。

2011年6月總調組織開展了南方電網(wǎng)220kV及以上系統(tǒng)變壓器開關失靈聯(lián)跳主變各側開關回路檢查。經(jīng)檢查，220kV及以上變壓器失靈聯(lián)跳各側回路不完善的共 981臺，其中500kV變壓器 18臺，除500kV鴨溪1#主變的500kV及220kV側開關均未設計失靈聯(lián)跳各側回路外，其余17臺500kV變壓器為220kV側開關未設計失靈聯(lián)跳各側回路。為防范失靈聯(lián)跳回路不完善造成的系統(tǒng)風險，明確反措要求如下:

新建、改擴建工程的 500kV、220kV變壓器的500kV、220kV側開關失靈應聯(lián)跳變壓器各側開關。新建工程中，220kV系統(tǒng)雙母接線應配置雙重化母線保護裝置(含母差、失靈保護功能)，采用母線保護裝置內部的失靈電流判別功能，由母線失靈保護實現(xiàn)斷路器失靈跳閘的電壓閉鎖功能及聯(lián)跳主變各側功能。

回路設計不符合要求的已運行220kV及以上系統(tǒng)變壓器各運行維護單位應結合現(xiàn)場實際完善失靈聯(lián)跳各側回路，實現(xiàn)聯(lián)跳各側功能。

3 廠家保護改造實施方案

3.1 方案制定圍繞的主要問題

問題一:對于目前不同設計，失靈保護電流的判據(jù)在哪完成?

(1)在母線保護中:按母線區(qū)分，按間隔區(qū)分;

(2)在斷路器輔助保護中。

問題二:主變失靈聯(lián)跳主變各側的接點由誰提供?

(1)母線保護裝置提供;

(2)在斷路器輔助保護提供。

3.2 南瑞繼保改造方案

以母線保護:RCS－915AB－V3.32主變輔助保護:RCS－974A－V1.10為例。

3.2.1 方案一

斷路器失靈保護可以按間隔區(qū)分失靈，能區(qū)分是主變間隔還是線路間隔發(fā)生失靈，失靈電流判據(jù)在各間隔內完成，回路示意圖。

圖1 失靈電流判據(jù)在間隔內完成

圖2 啟動斷路器輔助保護失靈回路

RCS－915AB V3.32母線保護需升級到RCS－915AB－HB，不需硬件升級，需要將聯(lián)跳接點配線到端子。

圖3 主變失靈解除復壓閉鎖回路

圖4 啟動母線保護失靈回路

投入非電量延時保護功能。非電量延時接點閉合起動跳閘跳主變各側開關。

3.2.2 方案二

220kV配置雙套斷路器失靈保護，按間隔區(qū)分起動失靈，并且失靈保護電流判據(jù)與母差共用，回路示意圖。

圖6 主變失靈解除復壓閉鎖回路

說明:當采用南網(wǎng)新220kV母線失靈保護技術規(guī)范的裝置時，母差保護動作后主變斷路器失靈由母差失靈保護內部完成，起動失靈回路不接TJR接點。

3.3 國電南自改造方案

以母線保護:WMZ－41B－V1.0、主變輔助保護:PST－1206B－V2.50為例。

圖7 啟動母線保護失靈回路

圖8 失靈聯(lián)跳主變各側回路

WMZ－41B無法升級，推薦使用主變斷路器輔助保護的出口聯(lián)跳主變各側開關。

PST－1206B不需升級，需增加一副接點的配線;還需通過更改內部跳閘矩陣，用解除復壓閉鎖的兩副接點去解除復壓閉鎖和啟動失靈，啟動失靈保護延時的一副接點聯(lián)跳主變各側開關。

圖9 啟動失靈回路(南自)

圖10 失靈聯(lián)跳主變各側回路(南自)

3.4 母線保護

CSC－150－V1.25主變輔助保護 :CSC－122TV1.0(北京四方)。

3.4.1 解決方案

V1.0版本:更換裝置。更換后按照以下V1.1版本的方案進行改造。

V1.1版本:軟件升級(需要軟件重新開發(fā))。

圖11 失靈聯(lián)跳主變各側回路(四方)

3.4.2 注意事項

(1)改造后，解除復壓與啟動失靈共用啟動失靈的邏輯和定值;失靈聯(lián)跳采用原來解除復壓邏輯和定值。需要修改和增加外部連線;

(2)改造后，“保護動作”判據(jù)應固定退出，即主變保護動作接點不再接入CSC122T的“保護動作”開入端子;但在相應失靈啟動、解除復壓、聯(lián)跳各側回路中要串接主變保護動作接點;

(3)改造后，解除復壓“相電流”判據(jù)固定投入。

4 結語

上述主變高壓側開關失靈聯(lián)跳主變三側開關改造方案的實施，能夠避免在220kV母線故障而主變220kV側開關失靈時，主變因受110kV系統(tǒng)到送過來的較大短路電流沖擊而損壞，縮短開關切除故障的時間，減小對220kV系統(tǒng)和主變的沖擊，確保系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。

［1］ 中國南方電網(wǎng)公司繼電保護反事故措施匯編釋義.中國南方電網(wǎng)電力調度通信中心，2008年12月.

［2］ 南京南瑞繼保電氣有限公司.RCS－915AB母線保護裝置技術和使用說明書.

［3］ 南京南瑞繼保電氣有限公司.RCS－974A(AG)型變壓器非電量及輔助保護裝置技術和使用說明書.

［4］ 國電南京自動化有限公司.WMZ－41B母線保護裝置技術和使用說明書.

［5］ 國電南京自動化有限公司.PST－1206B數(shù)字式斷路器輔助保護裝置技術和使用說明書.

［6］ 北京四方繼保自動化有限公司.CSC－150數(shù)字式母線保護裝置技術和使用說明書.

［7］ 北京四方繼保自動化有限公司.CSC－122T數(shù)字式斷路器輔助保護裝置技術和使用說明書.