220kV變電站中刀閘接觸缺陷對(duì)斷路器保護(hù)的影響分析

區(qū)燕敏

（廣州供電局有限公司，廣東廣州，510620）

220kV變電站中刀閘接觸缺陷對(duì)斷路器保護(hù)的影響分析

區(qū)燕敏

（廣州供電局有限公司，廣東廣州，510620）

220kV變電站作為我國(guó)電力系統(tǒng)中的核心樞紐，對(duì)電網(wǎng)的穩(wěn)定、安全運(yùn)行具有十分重要的意義。降低220kV變電站事故發(fā)生率，是整個(gè)電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)和前提。本文對(duì)220kV變電站中刀閘接觸缺陷對(duì)斷路器保護(hù)的影響進(jìn)行分析，并且對(duì)220kV變電站中刀閘接觸缺陷處理方法進(jìn)行探討，旨在確保電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

220kV變電站；中刀閘接觸缺陷；斷路器保護(hù)；影響；處理方法

0 引言

隨著我國(guó)電力事業(yè)的不斷發(fā)展，電力系統(tǒng)的建設(shè)工作得到越來(lái)越多的重視。220kV變電站是我國(guó)電力系統(tǒng)中的重要組成部分，目前國(guó)內(nèi)220kV變電站大多為無(wú)人值守變電站，電網(wǎng)公司采用調(diào)控中心集中監(jiān)控的方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站的運(yùn)行進(jìn)行有效監(jiān)控。220kV變電站在無(wú)人值守的過(guò)程中，當(dāng)?shù)堕l等設(shè)備出現(xiàn)警告信息時(shí)，若警告信息采集不夠全面，不能真實(shí)地體現(xiàn)出設(shè)備的異常狀態(tài)，容易使運(yùn)行和繼電保護(hù)人員對(duì)誤判故障，無(wú)法采取正確有效地應(yīng)對(duì)措施，導(dǎo)致故障問(wèn)題進(jìn)一步惡化。本文通過(guò)對(duì)220kV變電站中的中刀閘接觸缺陷對(duì)繼電器保護(hù)帶來(lái)的影響進(jìn)行分析，并且找到解決的措施，達(dá)到提電力系統(tǒng)運(yùn)行水平目的。

1 220kV變電站中刀閘接觸缺陷

220kV變電站中刀閘接觸缺陷是變電站運(yùn)行過(guò)程中的常見問(wèn)題，本文以一個(gè)實(shí)例為分析對(duì)象，對(duì)220kV變電站中刀閘接觸缺陷問(wèn)題進(jìn)行分析。調(diào)控中心監(jiān)控員發(fā)現(xiàn)某220kV變電站3362的開關(guān)A相遙測(cè)值顯示為0，但B、C相遙測(cè)信號(hào)顯示正常，間隔沒(méi)有發(fā)生異常遙信動(dòng)作。監(jiān)控人員立即將該情況報(bào)告給運(yùn)行維護(hù)人員。運(yùn)行維護(hù)人員趕到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行檢查之后發(fā)現(xiàn)，220kV變電站綜自系統(tǒng)后臺(tái)的3362開關(guān)的A相遙測(cè)值和3362開關(guān)斷路器保護(hù)A相的采樣值為0，II母母差保護(hù)中3362開關(guān)支路A相的采樣值也是0，明顯是一個(gè)異常狀況。但該斷路器保護(hù)裝置并沒(méi)有發(fā)出任何警告，而且斷路器運(yùn)行正常。進(jìn)一步對(duì)故障進(jìn)行調(diào)查發(fā)現(xiàn)，3362開關(guān)的II母?jìng)?cè)刀閘A相發(fā)生了接觸缺陷，因此3362開關(guān)的A相遙測(cè)值與3362開關(guān)斷路器保護(hù)A相的采樣值最終顯示都為0。

2 220kV變電站中刀閘接觸缺陷對(duì)斷路器保護(hù)的影響

2.1 對(duì)失靈保護(hù)的影響

220kV變電站中，為了能夠確保斷路器在失靈的時(shí)候準(zhǔn)確地切除故障，斷路器必須配置失靈保護(hù)，如下圖1所示。

圖1 斷路器 K1、K2 點(diǎn)發(fā)生短路

L1線路中K1出現(xiàn)故障的時(shí)候，線路保護(hù)需要跳開3312和3310兩個(gè)斷路器。如果斷路器3312失靈，則3312斷路器失靈保護(hù)就必須要跳開II母上連接的全部斷路器。如果在II母上的K2點(diǎn)發(fā)生了短路故障，則母線保護(hù)跳開連接在母線上的全部斷路器。如果此時(shí)3312斷路器出現(xiàn)了失靈，則3312失靈保護(hù)就需要將3310斷路器跳開。同理，在對(duì)3310斷路器失靈保護(hù)進(jìn)行分析的時(shí)候也可以采用這種思路，如果線路中的L1中的K1點(diǎn)出現(xiàn)了故障，則3310斷路器就可能出現(xiàn)失靈，3310斷路器失靈保護(hù)動(dòng)作就必須要跳開3311和3312兩個(gè)斷路器。當(dāng)II母上的K2點(diǎn)出現(xiàn)故障的時(shí)候，II母差保護(hù)需要跳開連接II母全部斷路器，如果斷路器3312的A相拒動(dòng)，則斷路器的失靈保護(hù)動(dòng)作就要跳開3310斷路器。但由于3312的A相刀閘接觸有缺陷，斷路器保護(hù)中沒(méi)有A相電流采樣值，無(wú)法啟動(dòng)失靈保護(hù)，3312斷路器就不能執(zhí)行斷路器失靈保護(hù)動(dòng)作邏輯。

2.2 對(duì)死區(qū)保護(hù)的影響

在變電站中，如果斷路器和電流互感器之間出現(xiàn)短路故障，一般在保護(hù)動(dòng)作跳開斷路器之后，故障依舊會(huì)存在，出現(xiàn)保護(hù)死區(qū)。如下圖2所示。

圖2 斷路器 K3、K4 點(diǎn)發(fā)生短路

當(dāng)線路中的K3點(diǎn)出現(xiàn)故障，II母母差保護(hù)動(dòng)作跳開3312斷路器之后，故障點(diǎn)并沒(méi)有得到隔離。同理，線路中的K4點(diǎn)會(huì)產(chǎn)生故障，線路L2保護(hù)動(dòng)作跳開3310之后，故障點(diǎn)依舊沒(méi)有被隔離。此時(shí)就必須利用斷路器死區(qū)保護(hù)，將故障切除。比如斷路器3312的刀閘A相接觸缺陷存在的時(shí)候，當(dāng)K3點(diǎn)出現(xiàn)接地故障時(shí)，II母差保護(hù)動(dòng)作會(huì)直接跳開連接于II母線的全部斷路器。由于此時(shí)故障點(diǎn)仍然沒(méi)有隔離，需要斷路器3312的死區(qū)保護(hù)跳開與之相連的3310 斷路器，并且發(fā)出遠(yuǎn)方跳閘指令，跳開3311斷路器。但是由于3312的刀閘A相接觸有缺陷，斷路器的死區(qū)保護(hù)不能收集A相電流，整個(gè)電路中的故障不能達(dá)到死去保護(hù)動(dòng)作的觸發(fā)條件，故障點(diǎn)得不到隔離，故障不能被及時(shí)處理。

從上述分析可知，當(dāng)220kV變電站的出現(xiàn)刀閘合閘不到位的問(wèn)題時(shí)，刀閘合閘不到位的支路電流互感器中不會(huì)有電流，會(huì)導(dǎo)致斷路器失靈保護(hù)與死區(qū)保護(hù)無(wú)法真正發(fā)揮作用，對(duì)變電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)生嚴(yán)重影響。

3 220kV變電站中刀閘接觸缺陷處理方法

一般來(lái)講，在220kV變電站運(yùn)行管理過(guò)程中，監(jiān)控人員會(huì)對(duì)遙測(cè)值采用定期巡視的方法，當(dāng)出現(xiàn)刀閘合閘不到位的問(wèn)題時(shí)，調(diào)度中心的監(jiān)控人員并不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)其中的缺陷，系統(tǒng)運(yùn)行存在較大的安全風(fēng)險(xiǎn)。為了解決這類風(fēng)險(xiǎn)，可以采取以下兩個(gè)措施。

3.1 保護(hù)裝置中增加低負(fù)荷TA斷線判據(jù)

從上述分析可知，由于變電站的保護(hù)裝置中的TA不平衡判據(jù)為自產(chǎn)零序電流值要大于零序電流啟動(dòng)定值，而且定值整定的零序啟動(dòng)電流值比較大，所以無(wú)法對(duì)一些負(fù)荷較小的支路刀閘的接觸不良情況進(jìn)行反映。當(dāng)出現(xiàn)這種問(wèn)題的時(shí)候，可以在保護(hù)裝置中增加低負(fù)荷CT斷線判據(jù)，然后再對(duì)其進(jìn)行判斷。如果電路正常運(yùn)行的時(shí)候線路的負(fù)荷水平較低，則可以適當(dāng)投入低負(fù)荷 TA斷線告警控制字，實(shí)現(xiàn)對(duì)線路的有序控制。

3.2 調(diào)控中心監(jiān)控系統(tǒng)增加遙測(cè)值歸零告警信號(hào)

在220kV變電站運(yùn)行過(guò)程中，只有當(dāng)遙測(cè)信號(hào)的位置發(fā)生改變的時(shí)候才會(huì)出現(xiàn)警告信息，而且會(huì)產(chǎn)生語(yǔ)音警告，對(duì)監(jiān)控人員以及運(yùn)維人員進(jìn)行提示。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于變電站系統(tǒng)中的遙測(cè)值，只要定期巡視就可以，但是定期巡視并不能反映出完整的數(shù)據(jù)。因此，當(dāng)變電站的刀閘接觸不良的時(shí)候，監(jiān)控與不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障。為了對(duì)這個(gè)問(wèn)題進(jìn)行解決，提高故障發(fā)現(xiàn)水平，并且及時(shí)對(duì)故障進(jìn)行處理，可以在調(diào)控中心監(jiān)控系統(tǒng)中增加遙測(cè)值歸零告警。經(jīng)過(guò)處理之后，如果開關(guān)是閉合狀態(tài)，但是沒(méi)有遙測(cè)值，則監(jiān)控系統(tǒng)的警告窗應(yīng)該要彈出“XX間隔遙測(cè)值歸零”的警告信息，并且進(jìn)行語(yǔ)音提示，直到運(yùn)維人員對(duì)故障進(jìn)行檢查之后才可以停止報(bào)警。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在變電站運(yùn)行過(guò)程中，刀閘準(zhǔn)確接合是電路安全運(yùn)行的前提，但是在變電站中很容易出現(xiàn)刀閘接觸不良的現(xiàn)象。刀閘接觸不良對(duì)于繼電器保護(hù)動(dòng)作有較大影響，一般會(huì)導(dǎo)致保護(hù)動(dòng)作無(wú)法真正開展，使得故障不能被及時(shí)清除。因此針對(duì)變電站刀閘不能良好接觸的問(wèn)題，必須要采取相應(yīng)方法加以處理，當(dāng)出現(xiàn)接觸缺陷故障的時(shí)候，第一時(shí)間將故障消除，降低事故風(fēng)險(xiǎn)。

[1]張興.220kV變電站中刀閘接觸缺陷對(duì)斷路器保護(hù)的影響[J].科技與創(chuàng)新，2016（18）.

[2]張昊.220kV變電站中刀閘接觸缺陷對(duì)斷路器保護(hù)的影響[J].電子測(cè)試，2016（22）.

[3]卜永保.變電站刀閘安全操作及故障的處理[J].大科技，2014（24）.

Analysis of the influence of the contact defect on the protection of breaker in 220kV substation

Ou Yanmin
(Guangzhou power supply bureau co., LTD., Guangzhou Guangdong,510620)

The 220kV substation is the core hub of China’s power system, which is of great significance to the stable and safe operation of the power grid The reduction of accident rate of 220kV substation is the basis and premise of stable operation of the whole power system In this paper, the defects of 220 kv substation breaker contact analysis of the influence of the circuit breaker protection, and in 220 kv substation breaker contact defect treatment method were discussed, aimed at ensuring the safe and stable operation of power system

220kV substation; The contact defect of the cutting brake; Circuit breaker protection;Influence; Processing method