毛強(qiáng)

（貴陽(yáng)供電局繼保自動(dòng)化中心，貴州 貴陽(yáng) 550000）

1 旁路斷路器代路過(guò)程中的保護(hù)分析

根據(jù)目前貴陽(yáng)電網(wǎng)的接線方式，220kV旁路斷路器僅有轉(zhuǎn)代線路斷路器和主變壓器 (以下簡(jiǎn)稱主變)斷路器兩種方式。

1.1 旁路斷路器轉(zhuǎn)代線路斷路器

本文以我單位220kV開陽(yáng)變電站220kV旁路270斷路器代220kV雞陽(yáng)I回203斷路器為例說(shuō)明旁路代路操作中保護(hù)方式的安排。

203線配有由數(shù)字式微機(jī)超高壓線路成套快速保護(hù)LFP-901A型裝置。LFP-901A為允許式光纖方向保護(hù)，配置的光纖接口裝置為南瑞公司生產(chǎn)的FOX-40F型光端機(jī)。LFP-902A為高頻閉鎖保護(hù)，其高頻收發(fā)信機(jī)為南瑞公司生產(chǎn)的LFX-912型繼電保護(hù)專用收發(fā)信機(jī)。旁路270斷路器配有微機(jī)高頻閉鎖保護(hù)LFP-902A裝置。270斷路器代203斷路器時(shí)，微機(jī)方向光纖保護(hù)不能切換，只能將微機(jī)高頻閉鎖保護(hù)切換至旁路，具體操作如下:

(1)調(diào)整270保護(hù)定值并核對(duì)正確，投入270保護(hù)及重合閘，高頻保護(hù)不投；(2)270斷路器向旁路母線充電正常后拉開270斷路器；(3)退出203兩側(cè)微機(jī)方向光纖保護(hù)；(4)合上2037旁路閘刀；(5)合上270旁路斷路器；(6)拉開203斷路器；(7)退出203兩側(cè)微機(jī)高頻閉鎖保護(hù)；(8)切換203高頻保護(hù)至旁路，通道試驗(yàn)正常；(9)投入270斷路器高頻保護(hù)及對(duì)側(cè)雞場(chǎng)變203微機(jī)高頻閉鎖保護(hù)；(10)將203斷路器轉(zhuǎn)檢修。

由于203斷路器有兩套快速保護(hù)，旁路代路時(shí)只能切換一套，在沖擊旁路操作前即(1)～(2)項(xiàng)時(shí)，若出現(xiàn)旁路母線故障,靠旁路斷路器保護(hù)切除故障。為保證一次設(shè)備操作的連續(xù)性,考慮該線路有一套主保護(hù)即能滿足要求，故將203線兩側(cè)微機(jī)光纖保護(hù)提前退出。(4)～(5)項(xiàng)操作過(guò)程中，若出現(xiàn)故障，故障可視為203線路分支線，203線微機(jī)高頻閉鎖保護(hù)可快速切除故障。代路操作解環(huán)后，進(jìn)行高頻通道切換。上述操作過(guò)程中，僅在高頻切換短時(shí)間內(nèi)線路失去快速保護(hù)，此時(shí)靠線路后備保護(hù)切除故障。

如果先將高頻通道切換至旁路保護(hù)并投入高頻保護(hù)，再進(jìn)行一次設(shè)備操作，則在(4)～(6)項(xiàng)操作過(guò)程中線路僅靠后備保護(hù)即距離和零序Ⅰ段保護(hù)動(dòng)作。另外，如此操作則270斷路器處于斷位的時(shí)間比典型操作中203斷路器處于斷位的時(shí)間相對(duì)要長(zhǎng)，由于“位置停信”的作用，線路區(qū)外故障時(shí)對(duì)側(cè)高頻保護(hù)和203(通道已切換到270)高頻誤動(dòng)的概率有所增大。需要指出，在轉(zhuǎn)代操作過(guò)程中一般要求旁路斷路器和被代路斷路器分配在同一母線上，否則兩組母線有被兩組斷路器經(jīng)旁路母線跨接的過(guò)程，增加誤操作可能。在旁路斷路器可代主變斷路器的接線方式下，操作270斷路器合閘之前，應(yīng)檢查270斷路器主變縱差電流互感器TA(以下簡(jiǎn)稱TA)端子確在“ 短接”位置，以免造成主變差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)。

1.2 旁路斷路器轉(zhuǎn)代主變斷路器

旁路斷路器轉(zhuǎn)代主變斷路器時(shí)，必須保證主變本身保護(hù)的完整運(yùn)行。

1.2.1 為保證主變斷路器停運(yùn)后，主變保護(hù)正確、可靠運(yùn)行,主變保護(hù)電流回路需切換至旁路斷路器TA，若切換前后TA變比不同，應(yīng)考慮改變主變差動(dòng)及后備保護(hù)電流二次值。

1.2.2 TA切換過(guò)程中，差動(dòng)回路差電流分析:當(dāng)旁路斷路器與主變斷路器TA相同時(shí)，在旁路斷路器合環(huán)前先將旁路斷路器縱差TA端子由“短接”改為“接入”；合上旁路斷路器、拉開被代主變斷路器后，將主變斷路器縱差TA端子由“接入”改為“短接”。這樣操作，由于TA端子接入與設(shè)備一次狀態(tài)的一致性，避免了差動(dòng)回路差電流的出現(xiàn)，不會(huì)引起差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作。在實(shí)際旁路代主變斷路器操作的過(guò)程中較慎重的做法是:在合主變至旁路隔離閘刀時(shí)，退出主變差動(dòng)保護(hù)、將旁路斷路器縱差TA端子由“短接”改為“接入”、主變斷路器縱差TA端子由“接入”改為“短接”、電壓切換閘刀進(jìn)行切換、合旁路斷路器、拉開主變斷路器、檢查差電流、投入保護(hù)，再將主變斷路器轉(zhuǎn)檢修。該做法的主要問(wèn)題是:主變快速保護(hù)短時(shí)間停役，此時(shí)若發(fā)生主變差動(dòng)保護(hù)范圍內(nèi)設(shè)備故障，僅靠主變后備保護(hù)切除故障，減小了保護(hù)可靠性。解決辦法:投入旁路保護(hù)跳主變各側(cè)斷路器，增加旁路斷路器保護(hù)二次回路的復(fù)雜性。

1.2.3 旁路TA作為差動(dòng)保護(hù)的一側(cè)接入:理想的做法應(yīng)該是在主變保護(hù)中增加1或2側(cè)電流回路，正常接入旁路TA的電流回路，由主變斷路器旁路閘刀信息來(lái)自動(dòng)控制是否將該電流計(jì)入差動(dòng)回路及切換相應(yīng)后備保護(hù)所用電流和定值。

1.2.4 變壓器保護(hù)中的非全相保護(hù)。設(shè)在主變保護(hù)中的斷路器非全相保護(hù)應(yīng)隨主變斷路器的退出而退出 (旁路斷路器有自己的非全相保護(hù))，否則其不一致接點(diǎn)來(lái)自主變斷路器的位置繼電器，而閉鎖電流取自旁路TA，在主變斷路器檢修過(guò)程中,“不一致”條件可能具備，如在遇區(qū)外故障延時(shí)切除“閉鎖電流”動(dòng)作，就會(huì)造成非全相保護(hù)誤動(dòng)作。

2 新間隔投運(yùn)中的保護(hù)分析

2.1 新線路及新間隔的啟動(dòng)

目前，大部分配置220kV旁路的變電站220kV部分均采用雙母線代旁路的接線方式。新線路啟動(dòng)時(shí)，由于新間隔保護(hù)不能正常使用，故考慮用旁路斷路器代新間隔斷路器進(jìn)行線路沖擊合閘工作。具體操作:將所有運(yùn)行設(shè)備倒至一段母線運(yùn)行，空出一段母線，將旁路母線代新間隔運(yùn)行在空母線上，用旁路斷路器對(duì)新線路進(jìn)行沖擊啟動(dòng)，線路沖擊正常后，恢復(fù)新間隔運(yùn)行，在新間隔充電投運(yùn)啟動(dòng)前，應(yīng)將母差和失靈保護(hù)退出，進(jìn)行新間隔有關(guān)回路的接入和傳動(dòng)試驗(yàn)。失靈保護(hù)在傳動(dòng)正確后即可投入運(yùn)行，母差則還需要帶負(fù)荷或合環(huán)后進(jìn)行向量檢查正確后方可投入。新間隔帶方向的保護(hù)應(yīng)在帶負(fù)荷作向量試驗(yàn)正確后投運(yùn)，此時(shí)，應(yīng)考慮用母聯(lián)過(guò)流保護(hù)作為后備保護(hù)。用線路保護(hù)作為充電保護(hù)的方式下，為保證線路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)對(duì)線路以及被充電間隔(包括斷路器、TA、隔離閘刀)的故障能夠快速可靠動(dòng)作，對(duì)于閉鎖式保護(hù)，可將被充電側(cè)收發(fā)信機(jī)的電源關(guān)閉，或充電側(cè)收發(fā)信機(jī)置“本機(jī)-負(fù)載”方式；對(duì)于允許式或電流縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)，需要把接口裝置或通道置為“自環(huán)”工作方式。線路首端的重合閘應(yīng)停用。對(duì)新間隔充電完畢，線路斷路器合環(huán)、帶負(fù)荷之前，將線路保護(hù)通道工作方式恢復(fù)正常。

2.2 用母聯(lián)斷路器作為充電保護(hù)

適用于向母聯(lián)斷路器間隔之外的間隔進(jìn)行充電 (如新投運(yùn)母線、本變電站新斷路器間隔等)，充電保護(hù)一般包括如下保護(hù)。

(1)自動(dòng)投入短時(shí)作用的過(guò)流保護(hù)由斷路器跳閘位置繼電器常開接點(diǎn)控制，判別斷路器在合閘位置后，即投入保護(hù)，達(dá)到電流定值和時(shí)間后動(dòng)作，否則，判斷跳閘位置繼電器接點(diǎn)返回(斷路器合閘)后，經(jīng)固定延時(shí)(通常為幾秒鐘)退出保護(hù)。該保護(hù)只在合斷路器的操作過(guò)程短時(shí)投入，沒(méi)有人工操作造成的漏投、漏退的危險(xiǎn)。

(2)人工投入長(zhǎng)時(shí)作用的過(guò)流保護(hù)

投入和退出完全由人工控制，在充電中、充電后臨時(shí)作為被充電設(shè)備的輔助保護(hù)，其發(fā)揮作用過(guò)程可人為方便地控制。但存在漏投漏退的隱患。

上述充電保護(hù)電流元件為相電流元件或相電流元件和零序過(guò)流元件。

3 設(shè)備操作對(duì)母差保護(hù)方式的分析

3.1 母線電壓互感器TV(以下簡(jiǎn)稱TV)檢修操作過(guò)程中

雙母線一組TV檢修，一次運(yùn)行方式不變，僅將兩組TV二次并列，母差和失靈保護(hù)跳開母聯(lián)斷路器后，如故障在TV檢修的母線，則其電壓閉鎖元件將可能返回，可能造成母差保護(hù)或失靈保護(hù)無(wú)法出口而拒動(dòng)。當(dāng)然，母差保護(hù)動(dòng)作于母聯(lián)斷路器和其它斷路器無(wú)時(shí)間差時(shí)不存在上述危險(xiǎn)。正確的作法應(yīng)該是母差保護(hù)投入單母運(yùn)行方式，將母聯(lián)斷路器轉(zhuǎn)為死斷路器，將電壓切換開關(guān)打至運(yùn)行TV位置或采用單母線運(yùn)行方式。

3.2 一組母線檢修或清掃工作結(jié)束恢復(fù)操作過(guò)程中

雙母線主接線由母聯(lián)充電保護(hù)作為向檢修后母線充電的臨時(shí)保護(hù)，充電操作時(shí)母差保護(hù)一般可以自動(dòng)或人工控制退出。

對(duì)于雙母線固定方式的母線完全差動(dòng)保護(hù)，固定連接方式破壞后，雖在區(qū)外故障時(shí)不會(huì)誤動(dòng)，但母線故障時(shí)無(wú)選擇性，因此在向母線充電過(guò)程中應(yīng)退出。除固定連接母差之外，其它類型的雙母線差動(dòng)保護(hù)，如果投“有選擇”方式，在母聯(lián)作為向檢修后的母線充電時(shí)可以不退出。這對(duì)于充電到故障母線，進(jìn)而因弧光或母線元件瓷片飛濺而導(dǎo)致運(yùn)行母線相繼故障可以起到保護(hù)作用。

在一條母線檢修的單母線運(yùn)行期間，母差保護(hù)自動(dòng)或人工改投“非選擇”方式，母聯(lián)向母線充電時(shí)如果母差不退出，在充電前需要恢復(fù)為“有選擇”方式，因此不退母差有“非選擇”的風(fēng)險(xiǎn)。

4 故障恢復(fù)操作過(guò)程中保護(hù)分析

4.1 線路故障后的恢復(fù)

目前大部分保護(hù)不需要專門的重合閘后加速外部回路，僅個(gè)別類型保護(hù)需要專門的手合后加速回路。手合斷路器需要加速被保護(hù)線路時(shí)，僅投入該線路保護(hù)的加速壓板。向母線充電、其間斷路器向一條線路充電時(shí)需注意不能誤加速相鄰線路的保護(hù)，以免擴(kuò)大停電范圍。

4.2 母線故障后的恢復(fù)

雙母線接線方式下母線恢復(fù)送電，可將本站倒為單母線方式，由母聯(lián)斷路器向故障后的母線充電試送。也可由故障母線的線路對(duì)端向母線充電，此時(shí)故障站盡管為單母線運(yùn)行，但母差保護(hù)仍應(yīng)投正常的“有選擇”方式，避免充電到故障上誤跳健全的母線。

5 新保護(hù)裝置的向量試驗(yàn)

對(duì)于一般保護(hù)而言，向量試驗(yàn)要求被檢保護(hù)方向元件動(dòng)作或有動(dòng)作趨勢(shì)，用相位表測(cè)量交流量相位、測(cè)量差電流或差電壓，有造成保護(hù)出口的可能，因此要求將保護(hù)退出。但目前微機(jī)保護(hù)通過(guò)交流采樣或?qū)崟r(shí)測(cè)量的方式直接進(jìn)行向量分析檢查,不會(huì)造成保護(hù)誤動(dòng)作，因此向量試驗(yàn)可以不退出保護(hù)，特別是配有一套保護(hù)的情況，保護(hù)不退出運(yùn)行對(duì)保證新設(shè)備運(yùn)行的安全有利。

對(duì)于需帶負(fù)荷進(jìn)行向量試驗(yàn)的保護(hù)，如主變差動(dòng)保護(hù)、母差電流保護(hù)，為防止帶負(fù)荷之后，差流回路電流的改變?cè)斐杀Ｗo(hù)誤動(dòng)作，在保護(hù)裝置帶負(fù)荷運(yùn)行前，必需將該套保護(hù)退出運(yùn)行，待做負(fù)荷向量試驗(yàn)正確后，才可將保護(hù)投入運(yùn)行。

6 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置運(yùn)行管理手段和專業(yè)技術(shù)水平不斷提高，變電站設(shè)備改造力度的增加，電網(wǎng)設(shè)備操作越來(lái)越頻繁，操作過(guò)渡運(yùn)行方式下經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)繼電保護(hù)的功能不健全、上下級(jí)配合不嚴(yán)謹(jǐn)及新投保護(hù)系統(tǒng)不夠可靠的現(xiàn)象，若操作過(guò)程中遇到設(shè)備故障，保護(hù)裝置不能可靠動(dòng)作，甚至在操作過(guò)程中由于保護(hù)方式安排不合理，出現(xiàn)保護(hù)誤動(dòng)，這些都將對(duì)設(shè)備安全和系統(tǒng)穩(wěn)定構(gòu)成嚴(yán)重威脅。因此，對(duì)操作過(guò)渡過(guò)程中繼電保護(hù)特殊問(wèn)題進(jìn)行分析，對(duì)繼電保護(hù)的運(yùn)行方式進(jìn)行科學(xué)合理的處置，越來(lái)越顯得重要。

[1]王建南.工廠供電系統(tǒng)繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置[M].冶金工業(yè)出版社，2002.