智能變電站主變保護(hù)跳閘故障分析與改進(jìn)方案

陳飛宇

摘 要：在實(shí)際的電力供應(yīng)過程中，變電運(yùn)行還會(huì)出現(xiàn)很多故障，比如主變保護(hù)跳閘，這會(huì)降低系統(tǒng)的穩(wěn)定性。實(shí)際上，變電系統(tǒng)都會(huì)包括很多電路，任何電路出現(xiàn)問題都會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)出現(xiàn)問題，從而影響變壓器的工作效率。所以應(yīng)積極變電運(yùn)行中跳閘故障的處理技術(shù)，解決出現(xiàn)的問題，使電力系統(tǒng)更加穩(wěn)定運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：智能變電站;主變保護(hù);跳閘故障;改進(jìn)方案

1、智能變電站主變保護(hù)跳閘矩陣優(yōu)化

1.1對(duì)主變保護(hù)定值進(jìn)行清查整改，規(guī)范定值單管理

配合調(diào)控中心清查定值單的規(guī)范性、正確性、完整性，確保保護(hù)裝置運(yùn)行定值和調(diào)度所下定值單一致，確保定值單的定值項(xiàng)文字表述與現(xiàn)場保護(hù)裝置顯不的內(nèi)容一致，確保定值與壓板投退一致，確保定值整定符合電網(wǎng)運(yùn)行要求和整定原則。規(guī)范定值單管理，明確規(guī)定定值單必須包含電量保護(hù)的整定值（并且注明整定范圍）、非電量保護(hù)整定值、控制字、軟壓板、跳閘矩陣。

1.2結(jié)合專業(yè)巡視，完成主變保護(hù)配置、跳閘矩陣及回路的核查

結(jié)合專業(yè)巡視與相關(guān)專項(xiàng)清查工作，對(duì)所轄地區(qū)110kV及以上主變的保護(hù)裝置功能、保護(hù)跳閘矩陣和跳閘回路進(jìn)行了梳理統(tǒng)計(jì)，針對(duì)不同保護(hù)裝置認(rèn)真核查廠家原理圖、屏內(nèi)配線和外部回路，核實(shí)主變后備保護(hù)是否具備滿足要求的出口功能。目前已完成的《110kV及以上主變運(yùn)行定值跳閘矩陣核查表》。

1.3結(jié)合主變停電檢修工作，現(xiàn)場完成主變保護(hù)跳閘矩陣優(yōu)化

如果保護(hù)裝置木身具備相關(guān)功能，只是沒有完善屏內(nèi)配線或者外部回路米完善，我們則在設(shè)備停電檢修時(shí)完善相關(guān)回路，調(diào)度部門也會(huì)提前下發(fā)矩陣修改后的調(diào)試定值單，檢修人員對(duì)照調(diào)試定值完成相關(guān)的保護(hù)跳閘矩陣的整組試驗(yàn)無誤后，將調(diào)試定值單的問題反饋給調(diào)度定值整定人員，調(diào)度定值整定人員根據(jù)反饋信息再下達(dá)正式定值。如果保護(hù)裝置不具備相關(guān)功能，則由調(diào)度部門根據(jù)電網(wǎng)運(yùn)行方式優(yōu)化定值配合方式。確實(shí)無法滿足運(yùn)行要求的逐步列入技改計(jì)劃進(jìn)行更換。

2、一起主變保護(hù)跳閘事故的實(shí)例分析

某智能變電站#1主變第二套保護(hù)裝置的差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作，但現(xiàn)場未發(fā)現(xiàn)變壓器有內(nèi)部故障，初步判斷本次跳閘為誤動(dòng)作。

2.1動(dòng)作原因分析

故障錄波圖顯示，#1主變高壓側(cè)常規(guī)互感器的1。突然消失，采樣值為。，相當(dāng)于常規(guī)保護(hù)的CT斷線，導(dǎo)致差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作。

2.2主變保護(hù)動(dòng)作行為分析

2.2.1光纖通道自檢

主變保護(hù)裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)光纖通道的檢測功能，通道檢測異常后，發(fā)告警并閉鎖保護(hù)，見表1。

表1通道告警信息含義及裝置處理措施

2.2.2模擬量通道自檢

（1）CT異常邏輯判據(jù)如圖1所示。

1）電壓通道品質(zhì)因數(shù)為。，立即閉鎖保護(hù)，延時(shí)100ms發(fā)UT異常信號(hào)，展寬10s。

2）UT反序判據(jù)：負(fù)序電壓（U）大于4倍正序電壓CU，）且負(fù)序電壓（U）大于12V。此判據(jù)帶100ms延時(shí)，報(bào)UT異常，展寬10s。

3）UT斷線判據(jù)：正序電壓小于30V，任一相電流大于0.04In或斷路器處于合位狀態(tài);負(fù)序電壓大于4V。滿足上述任一條件且保護(hù)未啟動(dòng)，延時(shí)10s報(bào)該側(cè)母線UT異常，發(fā)UT異常告警信號(hào)。

（2）CT異常邏輯判據(jù)如圖2所示。

①電流通道品質(zhì)因數(shù)為0，立即閉鎖保護(hù)，延時(shí)100m發(fā)CT異常信號(hào)，展寬10s。

②CT反序判據(jù)為：負(fù)序電流（I2）大于4倍正序電流（I1）且3倍負(fù)序電流（3I2）大于0.21。此判據(jù)帶100ms延時(shí)，報(bào)CT異常，展寬10s。

2.3事故分析

（1）現(xiàn)場排查高壓側(cè)電流二次采樣回路，確認(rèn)是光電信號(hào)轉(zhuǎn)換器故障引起高壓側(cè)C相電流消失，而合并器未將前端的異常采樣回路SV通道品質(zhì)因數(shù)置。這便是導(dǎo)致主變保護(hù)裝置誤動(dòng)作的原因。

（2）由于主變保護(hù)程序設(shè)計(jì)時(shí)考慮到智能變電站采集回路經(jīng)合并器上送SV量，對(duì)于合并器前端的異常，應(yīng)由采樣回路置SV通道品質(zhì)因數(shù)為0，出現(xiàn)CT斷線時(shí)可以閉鎖保護(hù)，因此差動(dòng)保護(hù)未設(shè)常規(guī)CT斷線的異常處理，這是差動(dòng)保護(hù)誤跳閘的另一個(gè)原因。

2.4改進(jìn)措施

此次事故是由常規(guī)CT后的光電信號(hào)轉(zhuǎn)換器故障后相應(yīng)SV通道品質(zhì)因數(shù)未置0引起的，建議合并器廠家對(duì)此進(jìn)行整改。

考慮到運(yùn)行安全，建議保護(hù)裝置廠家增加差動(dòng)保護(hù)CT斷線判據(jù)，并可由控制字選擇是否閉鎖差動(dòng)保護(hù)。通過定值“CT斷線閉鎖差動(dòng)保護(hù)”控制CT斷線判別出后是否閉鎖差動(dòng)保護(hù)。當(dāng)“CT斷線閉鎖差動(dòng)保護(hù)”整定為。時(shí)判別出CT斷線后不閉鎖差動(dòng)保護(hù)，整定為1時(shí)判別出CT斷線后閉鎖差動(dòng)保護(hù)，但差動(dòng)電流大于1.2Ie時(shí)開放差動(dòng)保護(hù)。增加CT斷線判據(jù)的差動(dòng)保護(hù)邏輯如圖4所示。

結(jié)語

綜上所述，通過對(duì)故障產(chǎn)生的原因行分析，并提出合理的整改措施，減少電力系統(tǒng)因人為因素而引起的故障，加大對(duì)檢修工作管控，確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，以及電力企業(yè)的長期穩(wěn)定發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]國家電網(wǎng)公司運(yùn)維檢修部.國家電網(wǎng)公司十八項(xiàng)電網(wǎng)重大反事故措施[M].北京：中國電力出版社，2012.