淺析影響繼電保護遠后備靈敏度因素及應對措施

李偉剛 王黎黎 鄒抄軍

【摘 ?要】“遠后備”靈敏度校核，是整定計算不可或缺部分。未正確校核“遠后備”靈敏度，“遠后備”靈敏度校核不滿足規程要求未有針對性采取相關措施，是保護不正確動作根源。本文通過對一起“因遠后備靈敏度不足導致越級跳閘”典型事故進行分析，詳細剖析問題原因，強調校核“遠后備”靈敏度要求，梳理總結提高和保證“遠后備”靈敏度的具體措施，

【關鍵詞】遠后備原則;靈敏度校核;方式安排;接力保護

引言

3-110千伏電網繼電保護一般采用“遠后備”原則，“遠后備”靈敏度校核，是整定計算重要組成部分。然而，在整定計算實踐中，因網架結構、系統參數、方式安排等原因導致繼電保護“遠后備”靈敏度不能得到有效保證，部分整定校核人員甚至忽略、忽視“遠后備”靈敏度校核;發現“遠后備”靈敏度不足時，僅備案說明未有針對性采用有效補救措施。保護或斷路器拒動事件屢禁不止，如何保證繼電保護遠后備，確保電網和設備安全，保證供電可靠性，是亟待解決的問題。

1 ?事故概況

1.1 ?事故經過

2017年6月15日，10千伏中東線發生AB兩相短路故障，10千伏中東線電流II段保護動作后未跳閘，110千伏中心變1號主變、2號主變后備保護僅啟動未動作，上級電源 220千伏永泰變110千伏永中線距離III段保護動作跳閘，導致110千伏中心變、110千伏紅星變、110千伏巴湖變等3座110千伏變電站，5座35千伏變電站失壓，損失負荷約90兆瓦。

1.2 ?110千伏中心變事故前運行方式

110千伏母線、35千伏母線、10千伏母線均為單母線分段接線，110千伏 I母、Ⅱ母線并列運行;35千伏I母、Ⅱ母線并列運行;10千伏I母、Ⅱ母線并列運行。

1.3 ?保護動作情況

1）2017年6月15日，10千伏中東線發生AB兩相短路故障。2）相對時間403毫秒，110千伏中心變10千伏中東線電流II段保護動作，故障相別AB相，故障電流一次值2196安。3）1號主變：復壓元件啟動（UA=17.8伏，UB=19.6伏，UC=17.8伏）。4）2號主變：復壓元件啟動（UA=18伏，UB=20伏，UC=18伏）。5）相對時間2206毫秒，220千伏永泰變110千伏永中線距離III段保護動作永跳（距離III段閉鎖重合閘）

1.4 ?保護動作分析

從兩臺主變復壓元件啟動值分析，相間電壓34.64V伏，小于低壓閉鎖值70伏，主變低壓閉鎖元件滿足開放條件。1號主變低后備電流定值3840安，2號主變低后備電流定值1540安。故障電流2196安，小于1號主變低后備定值3840安，故1號主變低后備保護不動作。兩臺主變并列分流效應，流過2號主變低壓側故障電流約630安，小于定值1540安，故2號主變低后備保護不動作。因兩臺主變高后備復壓過流靈敏度同樣不滿足要求均不動作。裝置報文、故障錄波均與分析一致，兩臺主變高、低后備保護拒動原因是均未達到電流定值，故只啟動不動作。

2.主變遠后備靈敏度不滿足原因及應對措施

2.1 ?主變并列運行降低主變遠后備靈敏度

2號主變高、低后備拒動原因是主變并列分流降低遠后備靈敏度。主變中低壓側分列，可提高主變遠后備靈敏度。檢查《2017年繼電保護整定運行方案》等所有資料，未見保護專業向方式專業提出“主變中、低壓側分列運行”書面要求。同時，因兩段母線未配置備自投，110千伏中心變不具備分列條件，只能并列運行。

主變并列運行分流，流過保護裝置的故障電流減小，從而降低主變遠后備靈敏度。保護“遠后備”靈敏度校核，與方式安排有關，方式安排不合理會影響遠后備靈敏度。因此，不滿足遠后備靈敏度時及時向方式專業書面提出變更方式要求及其原因，同時向有關部門報備風險。對因網架結構、備自投配置原因導致不具備分列條件的，書面明確主變中低壓側不分列運行存在的風險，書面提出“完善網架結構、配置備自投”要求，落實責任部門和完成時限，以化解整定校核壓力。

2.2 ?在線路上增設配網開關，通過接力保護滿足遠后備靈敏度要求

1號50兆伏安主變低壓側額定電流2750安，2號20兆伏安主變低壓側額定電流1100安，10千伏中東線末端最小兩相短路電流約698安，遠小于主變額定電流.所以從定值整定上，主變保護不能滿足對10千伏中東線遠后備靈敏度要求。暴漏出“網架結構和運行參數影響遠后備靈敏度問題。

過流保護定值按躲最大負荷電流整定（對于主變復壓過流保護，按躲主變該側額定電流整定），在靈敏度不足的地方增設開關以確保遠后備靈敏度。搜集繼電保護整定參數，根據網架結構，預計最大負荷電流逐點校核遠后備靈敏度，不滿足要求的提前書面列出，有針對性地提出配置配網開關需求。通過配置、整定配網開關定值，將整條線路分成段，按段接力校核“遠后備”靈敏度，逐段滿足遠后備靈敏度要求。

2.3 ?優化定值整定方案提高遠后備靈敏度

分析110千伏中心變兩臺主變低后備定值，發現在遠后備靈敏度不滿足條件下，仍給出高達1.4可靠系數，說明定值整定校核人員就沒有校核相鄰出線遠后備靈敏度。只注重整定而忽略校核，定值整定過程不完整，出現這樣人員責任事故是必然的。

變電站圍墻外配網開關，運行條件、運維管理條件均遠不及變電站內開關，仍存在拒動可能。適當增加主變遠后備靈敏度，擴大保護覆蓋范圍很有必要。因此，能從定值整定上能夠滿足遠后備靈敏度的，就沒有必要在圍墻外配置開關解決問題。

在定值整定時，充分發揮主動性，綜合權衡定值整定過程中出現的各種矛盾，找準主要矛盾或矛盾的主要方面，進行定值整定。在靈敏度滿足的情況下，可以取較大可靠系數，以確保不發生過載誤動事件。經校核靈敏度臨近或小于規定值時，為留足裕度，應適當降低可靠系數。對于主變后備保護，因經復壓閉鎖，可靠系數可以降低至1.1，甚至可以根據預計最大負荷進一步降低可靠系數，以盡量滿足遠后備要求。當然，對降低可靠系數后的風險，應備案說明。

未按規程要求采取可靠系數，按最大負荷進行定值整定的，應書面明確相關斷面允許通過最大負荷電流要求，同時，在保護裝置上設置過負荷告警異常信號、通過自動化監控系統設置過載越限值，通過技防手段及時提醒，確保不發生過載誤動現象。

3 ?結論

定值整定計算，應包含整定和校核兩個過程，整定配合給出初值，校核靈敏度確定終值，同時梳理本定值方案存在的問題、安全風險及其運行注意事項，落實相關部門配合責任和完成時限要求，這兩個過程缺一不可。整定計算如同安排運行方式一樣，不能臨時抱佛腳，需提前搜集核對原始資料，編制完善、會審發布繼電保護整定方案，提前明確存在的問題、風險、運行注意事項，給出最佳解決建議方案，給相關單位、部門留足“完善網架結構、配置備自投、調配配網開關”時間裕度，以使保護定值適應“網架結構、運行方式和運行參數”變化，滿足“遠后備”靈敏度要求。

參考文獻：

[1] 中華人民共和國國家發展和改革委員會.3-110千伏電網繼電保護裝置運行整定規程.北京：中國電力出版社，2007

[2] 崔家佩 孟慶炎 陳永芳 熊炳耀.電力系統繼電保護與安全自動裝置整定計算.北京：中國電力出版社，1993.3

作者簡介：

李偉剛（1983.10.20-）男，工程師、繼電保護高級工，國網博爾塔拉供電公司繼電保護室主管，長期從事電力系統繼電保護定值整定及專業管理工作。

鄒抄軍（1986.01-）男，工程師、繼電保護高級工，國網博爾塔拉供電公司變電檢修室技術主管，長期從事現場繼電保護及二次系統檢修、調試、試驗相關運維管理工作。

王黎黎（1984.10-）女，工程師，繼電保護高級工，國網博爾塔拉供電公司安全管理專責，長期從事電網調控運行、繼電保護二次專業管理工作。

（作者單位：國網博爾塔拉供電公司）