500kV主變壓器高壓側斷路器失靈啟動主變保護跳閘回路設計分析

（國網河南省電力公司檢修公司，河南 鄭州 450007）

500kV主變壓器高壓側斷路器失靈啟動主變保護跳閘回路設計分析

侯可，柳鑫，張文博，劉霄揚

（國網河南省電力公司檢修公司，河南 鄭州 450007）

500kV主變高壓側斷路器失靈啟動主變保護跳閘回路對于整個電網安全、穩定運行十分重要。當主變高壓側斷路器失靈動作時，斷路器無法跳開，必須要發給主變保護啟失靈開入，然后通過非電量保護跳開主變高、中、低三側斷路器，從而防止事故范圍擴大。然而，目前大部分500kV變電站由于主變保護廠家不同、型號不同以及設計單位不同，主變高壓側斷路器失靈啟動主變保護跳閘回路參差不齊，很容易導致主變保護拒動或誤動，給整個電網運行帶來巨大隱患。本文從理論和現場實際出發，分析幾種跳閘回路的優缺點，從而尋找出一種既不會造成主變保護拒動又不會誤動的主變高壓側斷路器失靈啟動主變保護跳閘回路。

斷路器失靈；主變跳閘；回路設計

現代化的工業企業廣泛采用電力作為能源，而發電廠發出的電力往往需經遠距離傳輸才能到達用電地區。在傳輸的功率恒定時，傳輸電壓越高，則所需的電流越小。因為電壓降正比于電流。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電機，目前技術很困難，所以要用專門的設備將發電機端的電壓升高以后再輸送出去，這種專門的設備就是變壓器。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的電壓，故要經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電器。 在電力系統中，變壓器的地位十分重要，不僅所需數量多，而且性能好，運行安全可靠。如果主變出現故障無法快速切除，事故范圍擴大，將對整個電網負荷造成難以挽回的損失。

1 高壓側斷路器單失靈接點啟動主變保護跳閘回路

按照國家電網公司早期“四統一”的要求，500kV主變高壓側斷路器失靈啟動主變保護都是單接點配置。如圖1所示，500kV邊斷路器5011和500kV中斷路器5012失靈啟動主變保護的回路都是單接點，必須兩個斷路器同時啟失靈動作（即5011的SLQA1和5012的SLQA1接點同時導通），主變保護的中間繼電器ZJ1和ZJ2才會一起動作，繼而中間繼電器的接點ZJ1-1和ZJ2-1都導通，通過一個與門去非電量保護裝置，靠非電量保護200ms延時跳閘功能跳主變三側斷路器。

圖1 高壓側斷路器單失靈接點啟動主變保護跳閘回路

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通過非電量保護去跳主變三側，條件比較苛刻，現場實際狀況很難發生。如果相鄰線路檢修，中斷路器5012停運，此時邊斷路器5011發生失靈故障，而中斷路器5012因停運失靈保護沒有動作，ZJ1和ZJ2無法同時導通，主變就無法啟失靈跳開三側斷路器，相當于保護拒動，造成事故范圍擴大。因此，這種設計回路是有缺陷的。

2 高壓側斷路器單失靈接點并聯啟動主變保護跳閘回路

如果可以提供一種思路，能夠改進設計回路，例如把兩個主變高壓側斷路器單失靈接點并聯后再啟動主變保護。這樣只要有一個斷路器失靈保護動作，就可以實現主變去跳三側斷路器。如圖2所示，邊斷路器5011和中斷路器5012失靈啟動主變保護的回路依然是單接點，但是兩個啟失靈接點后短接并聯在了一起，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ZJ1-1和ZJ2-1都導通，通過一個與門去非電量保護裝置，可以實現主變啟失靈跳三側斷路器。這種跳閘回路，只要有一個斷路器失靈動作，就可以給主變保護發啟失靈開入，然后直接通過非電量出口跳三側斷路器。這樣避免了有一個斷路器失靈沒有動作時，主變保護無法跳三側。但是由于斷路器啟動失靈回路是單接點，沒有雙重化配置，無法防止斷路器的啟失靈繼電器發生抖動時，啟失靈接點會導通，造成保護誤動。

圖2 高壓側斷路器單失靈接點并聯啟動主變保護跳閘回路

圖3 高壓側斷路器雙失靈接點啟動主變保護跳閘回路

3 高壓側斷路器雙失靈接點啟動主變保護跳閘回路

參考500kV斷路器失靈聯跳母線的雙接點啟失靈開入，如果把高壓側斷路器失靈啟動主變保護的單接點改成雙接點，可以使回路更加可靠，防止了繼電器抖動導致主變保護誤動跳三側斷路器。

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。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（如5011的SLQA1和5011的SLQA2）同時導通，主變保護的中間繼電器ZJ1和ZJ2就會同時動作，繼而中間繼電器的接點ZJ1-1和ZJ2-1同時導通，主變保護動作跳主變三側斷路器。這種跳閘回路，既避免了有一個斷路器失靈保護沒有動作時，主變保護無法跳三側；又防止了繼電器抖動，同一斷路器啟失靈的雙接點必須同時導通時，主變保護才會收到啟失靈開入，正確動作跳主變三側斷路器。這種設計符合國網的運行規定，能夠正確滿足主變切除三側斷路器的要求。

4 結語

高壓側斷路器雙失靈接點啟動主變保護跳閘的設計十分關鍵，當故障時其能夠迅速切除主變三側斷路器，從而防止事故擴大，有利于整個電網的安全穩定運行。本文通過現場實際設計分析，結合國網新“六統一”要求，對過去老舊的回路進行了改進，最終達到了理想效果。

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