張林枝，肖 勇，易亞文，王 鋒

（向家壩水力發(fā)電廠，四川 宜賓 644612）

0 前言

失靈保護(hù)是指故障電氣設(shè)備的繼電保護(hù)動(dòng)作發(fā)出跳閘命令而斷路器拒動(dòng)時(shí)，利用故障設(shè)備的保護(hù)動(dòng)作信息與拒動(dòng)斷路器的電流信息構(gòu)成對斷路器失靈的判別，能夠以較短的時(shí)限切除同一廠站內(nèi)其他有關(guān)的斷路器，使停電范圍限制在最小，從而保證整個(gè)電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行，避免造成發(fā)電機(jī)、變壓器等故障元件的嚴(yán)重?zé)龘p和電網(wǎng)的崩潰瓦解事故。斷路器拒動(dòng)是電網(wǎng)故障情況下又疊加斷路器操作失靈的雙重故障，允許適當(dāng)降低其保護(hù)要求，但必須以最終能切除故障為原則。

1 向家壩右岸電站一次主接線

向家壩右岸電站一次主接線如圖1所示，500 kV GIS采用一倍半接線方式，共計(jì)4條進(jìn)線，2條出線。進(jìn)線采用發(fā)電機(jī)變壓器單元接線方式，發(fā)電機(jī)出口設(shè)GCB，主變高壓側(cè)經(jīng)高壓電纜與GIS直接連接。

圖1 向家壩右岸一次主接線圖

2 向家壩右岸電站失靈保護(hù)配置情況介紹

2.1 GCB失靈保護(hù)

GCB失靈保護(hù)采用南京南瑞繼保電氣有限公司RCS-985GW型發(fā)電機(jī)保護(hù)裝置中的開關(guān)失靈保護(hù)功能，為雙重化配置。如圖2所示，其保護(hù)動(dòng)作啟動(dòng)失靈由發(fā)電機(jī)、變壓器及高壓電纜保護(hù)動(dòng)作開入（非電量保護(hù)除外），其中變壓器及高壓電纜保護(hù)動(dòng)作后先啟動(dòng)GCB操作箱TJR，再將TJR的接點(diǎn)與發(fā)電機(jī)保護(hù)動(dòng)作接點(diǎn)并聯(lián)后啟動(dòng)GCB失靈。

圖2 GCB失靈保護(hù)啟動(dòng)開入

失靈保護(hù)動(dòng)作出口跳廠高變、跳滅磁開關(guān)、跳主變高壓側(cè)開關(guān)，其中跳主變高壓側(cè)開關(guān)命令通過主變側(cè)RCS-931LM型高壓電纜保護(hù)裝置光纖通道傳遞給GIS側(cè)高壓電纜保護(hù)裝置，由GIS側(cè)高壓電纜保護(hù)裝置出口跳主變高壓側(cè)開關(guān)但不啟動(dòng)開關(guān)失靈。

2.2 500 kV GIS斷路器失靈保護(hù)

向家壩右岸GIS共有三串，包括9個(gè)斷路器。斷路器失靈保護(hù)采用南瑞繼保RCS-921G型斷路器失靈保護(hù)裝置，每個(gè)斷路器對應(yīng)配置一套R(shí)CS-921G保護(hù)裝置。以中開關(guān)5062DL為例，說明GIS斷路器失靈保護(hù)的啟動(dòng)開入及保護(hù)動(dòng)作出口。

5062DL失靈保護(hù)啟動(dòng)開入如圖3所示，5061和5063DL失靈保護(hù)、短引線保護(hù)以及4號(hào)出線過電壓保護(hù)動(dòng)作先啟動(dòng)5062DL操作箱三跳繼電器TJR，由TJR的接點(diǎn)啟動(dòng)5062DL失靈保護(hù)；線路保護(hù)、高壓電纜保護(hù)及主變電量保護(hù)動(dòng)作直接啟動(dòng)5062DL失靈保護(hù)。

圖3 5062DL失靈保護(hù)啟動(dòng)開入

5062DL失靈保護(hù)動(dòng)作出口如圖4所示，至5061DL跳閘接點(diǎn)直接接入5061DL操作箱三跳繼電器TJR，由TJR的接點(diǎn)溝通5061DL跳閘回路，同時(shí)TJR的接點(diǎn)啟動(dòng)5061DL失靈保護(hù)；至5063DL跳閘回路亦然；至GCB的跳令通過GIS側(cè)高壓電纜保護(hù)裝置光纖通道傳遞給主變側(cè)高壓電纜保護(hù)裝置，由主變側(cè)高壓電纜保護(hù)裝置出口跳GCB；遠(yuǎn)跳線路對側(cè)令通過線路保護(hù)光纖通道遠(yuǎn)傳到線路對側(cè)。

圖4 5062DL失靈保護(hù)動(dòng)作出口回路

另外，母線差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作啟動(dòng)對應(yīng)的邊開關(guān)失靈保護(hù)，邊開關(guān)失靈保護(hù)動(dòng)作啟動(dòng)母線失靈保護(hù)動(dòng)作跳相鄰的所有邊開關(guān)。

3 失靈保護(hù)運(yùn)行中的風(fēng)險(xiǎn)

3.1 GCB失靈保護(hù)動(dòng)作跳主變高壓側(cè)開關(guān)但不啟動(dòng)開關(guān)失靈

如圖5所示，發(fā)電機(jī)失靈保護(hù)及復(fù)壓記憶過流Ⅱ段保護(hù)動(dòng)作出口跳主變高壓側(cè)，跳令接入主變側(cè)高壓電纜保護(hù)遠(yuǎn)跳2開入，保護(hù)裝置采樣得到遠(yuǎn)跳2開入后，通過光纖通道傳送給GIS側(cè)高壓電纜保護(hù)裝置。對側(cè)保護(hù)裝置校驗(yàn)確認(rèn)信號(hào)可靠后經(jīng)“遠(yuǎn)跳2受本測控制字”控制置跳閘出口繼電器，但不置失靈出口繼電器。

圖5 GCB失靈保護(hù)動(dòng)作出口回路

當(dāng)GCB失靈保護(hù)動(dòng)作跳主變高壓側(cè)開關(guān)，但主變高壓側(cè)開關(guān)拒動(dòng)，若沒有相應(yīng)開關(guān)的失靈保護(hù)動(dòng)作，就會(huì)使故障進(jìn)一步擴(kuò)大。

3.2 三跳繼電器TJR接點(diǎn)啟動(dòng)失靈保護(hù)存在的風(fēng)險(xiǎn)

以5062DL為例，5061和5063DL失靈保護(hù)、短引線保護(hù)以及4號(hào)出線過電壓保護(hù)動(dòng)作接點(diǎn)先接入5062DL操作箱三跳繼電器TJR，由TJR的接點(diǎn)溝通斷路器跳閘回路，同時(shí)啟動(dòng)5062DL失靈保護(hù)。

如圖6所示，若TJR三跳回路不完整或TJR繼電器故障，將引起斷路器拒動(dòng)。但TJR不勵(lì)磁也無法啟動(dòng)斷路器失靈保護(hù)，將產(chǎn)生嚴(yán)重的后果。引起三跳回路不完整的因素主要有：

（1）保護(hù)人員接線錯(cuò)誤或接線不牢靠；

（2）運(yùn)行人員投入壓板不牢靠；

（3）保護(hù)動(dòng)作，但跳閘繼電器接點(diǎn)故障；

（4）操作電源開關(guān)跳開或電壓低。

圖6 5062DL三跳（TJR）回路

4 失靈保護(hù)檢修過程中的風(fēng)險(xiǎn)

失靈保護(hù)停電檢修過程中存在誤出口跳開運(yùn)行中的斷路器的風(fēng)險(xiǎn)。比如6串進(jìn)線停電，5061和5062DL保護(hù)裝置檢修過程中存在如下風(fēng)險(xiǎn)：

（1）保護(hù)人員執(zhí)行安措時(shí)，需隔離檢修設(shè)備至外圍仍在運(yùn)行的相關(guān)回路，例如5062DL失靈保護(hù)動(dòng)作跳5063DL回路、5062DL失靈保護(hù)動(dòng)作啟動(dòng)遠(yuǎn)跳回路以及5061DL失靈動(dòng)作啟動(dòng)3M母線失靈保護(hù)回路。若在執(zhí)行安措時(shí)誤短接這些回路，如圖7所示，將引起運(yùn)行中的5063DL跳閘或與3M相連的所有邊開關(guān)跳閘。

（2）保護(hù)人員做整組試驗(yàn)和出口回路電阻檢查時(shí)需用萬用表檢查出口接點(diǎn)通斷情況，若使用萬用表不當(dāng)或?qū)芈凡皇煜?，容易誤用萬用表電阻檔或通斷檔短接5062DL失靈保護(hù)動(dòng)作跳5063DL回路、5062DL失靈保護(hù)動(dòng)作啟動(dòng)遠(yuǎn)跳回路以及5061DL失靈動(dòng)作啟動(dòng)3M母線失靈保護(hù)回路，造成誤出口跳開運(yùn)行開關(guān)。

圖7 5062DL失靈保護(hù)動(dòng)作跳5063DL回路

5 改進(jìn)建議

針對上述三個(gè)風(fēng)險(xiǎn)，提出以下幾點(diǎn)改進(jìn)建議：

（1）增加發(fā)電機(jī)失靈保護(hù)及復(fù)壓記憶過流Ⅱ段保護(hù)動(dòng)作啟動(dòng)主變高壓側(cè)開關(guān)失靈保護(hù)功能。雖然發(fā)生GCB與主變高壓側(cè)開關(guān)同時(shí)失靈的概率相當(dāng)小，但這種風(fēng)險(xiǎn)和可能性都是確實(shí)存在的。

（2）以5062DL為例，將5061DL和5063DL失靈保護(hù)、短引線保護(hù)以及4號(hào)出線過電壓保護(hù)動(dòng)作接點(diǎn)直接接入5062DL RCS-921G保護(hù)裝置保護(hù)三跳開入，啟動(dòng)5062DL失靈保護(hù)。這樣保護(hù)動(dòng)作跳閘與啟動(dòng)失靈沒有公共回路，可以避免由于公共回路故障，引起的跳閘與啟動(dòng)失靈同時(shí)失敗的問題。

（3）在5063DL智能控制柜上增加“5062DL失靈動(dòng)作跳5063DL”壓板，如圖8所示。以此類推，在所有邊開關(guān)智能控制柜上增加對應(yīng)中開關(guān)失靈動(dòng)作跳本開關(guān)的壓板，在所有母線保護(hù)柜上增加對應(yīng)邊開關(guān)失靈動(dòng)作啟動(dòng)母線失靈保護(hù)壓板，在GIS側(cè)高壓電纜保護(hù)柜和線路保護(hù)柜上增設(shè)對應(yīng)中開關(guān)失靈動(dòng)作啟動(dòng)遠(yuǎn)跳壓板，作為繼電保護(hù)裝置檢修作業(yè)防誤動(dòng)作壓板。

此壓板串聯(lián)在跳閘回路中，正常運(yùn)行時(shí)壓板投入，當(dāng)需要檢修3/2斷路器保護(hù)時(shí)，可將相應(yīng)間隔單元繼電保護(hù)檢修作業(yè)防誤壓板退出，此時(shí)從檢修斷路器來的跳閘回路被斷開。然后檢修人員再執(zhí)行安全措施或檢修作業(yè)時(shí)，即使誤碰出口也不產(chǎn)生后果，從根本上杜絕了誤碰造成跳閘的風(fēng)險(xiǎn)。

圖8 5062DL失靈保護(hù)動(dòng)作跳5063DL回路

（4）加強(qiáng)冬修期間對開關(guān)設(shè)備及操作回路的檢修維護(hù)，通過提高檢修維護(hù)質(zhì)量來防止斷路器拒動(dòng)現(xiàn)象的發(fā)生。

對于一次人員，要加強(qiáng)設(shè)備的安裝調(diào)試技術(shù)力量，在保證觸頭的各行程數(shù)值符合規(guī)定情況下，重點(diǎn)要保證斷路器的跳閘時(shí)間，速度及可靠性。定期檢修、維修保養(yǎng)，在冬季到來之前，要進(jìn)行一次轉(zhuǎn)動(dòng)部位的清掃及連接部位螺絲緊固檢查，防止污垢等造成拒跳，且在每年的檢修工作中還應(yīng)做最低可靠動(dòng)作電壓試驗(yàn)，不可隨便提高最低動(dòng)作電壓，只有這樣才能保證整個(gè)電氣回路的正確性，及操作機(jī)構(gòu)的靈活和可靠性。

對于保護(hù)人員，要提高檢修質(zhì)量，保證保護(hù)裝置的動(dòng)作準(zhǔn)確性，保證回路的完整性，其中包括接線的牢靠，各電氣元件的完好，各電纜線芯絕緣合格且無斷線現(xiàn)象，杜絕因二次回路的問題造成開關(guān)拒動(dòng)。

對于運(yùn)行人員，要求操作嚴(yán)格按照操作票一步一步的執(zhí)行，避免發(fā)生壓板漏投或沒投牢靠的現(xiàn)象。

（5）規(guī)范保護(hù)人員的作業(yè)行為，加強(qiáng)員工技能培訓(xùn)，防止人員行為不當(dāng)引起開關(guān)誤動(dòng)。例如，規(guī)范萬用表的使用，防止誤用萬用表電阻檔或通斷檔測量帶電出口接點(diǎn)的通斷情況，造成保護(hù)誤出口。

6 結(jié)語

斷路器失靈保護(hù)拒動(dòng)或誤動(dòng)都將產(chǎn)生嚴(yán)重的后果，本文針對向家壩右岸電站失靈保護(hù)二次回路在運(yùn)行和檢修中的風(fēng)險(xiǎn)提出了相應(yīng)的解決方案，能有效地提高失靈保護(hù)的可靠性，降低失靈保護(hù)運(yùn)行和檢修中的拒動(dòng)或誤動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)。

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