張洪軍,鄭 旺,趙 軍

(河北省滄州供電公司,河北 滄州 061000)

開關(guān)失靈保護(hù)是指故障電氣設(shè)備的繼電保護(hù)動作發(fā)出跳閘命令而開關(guān)拒動時,利用故障設(shè)備的保護(hù)動作條件與拒動開關(guān)的電流條件,構(gòu)成對開關(guān)失靈的判別,以短時限切除同一廠站內(nèi)其他有關(guān)機(jī)構(gòu)失靈的雙重故障,開關(guān)失靈保護(hù)作為一種近后備保護(hù)被普遍采用。開關(guān)失靈回路一般由失靈啟動回路、失靈判別回路和失靈出口回路組成。

1 主變高失靈的啟動回路

主變高壓側(cè)開關(guān)出現(xiàn)失靈的情況一般分為兩種。

1)主變內(nèi)部發(fā)生故障,主變保護(hù)動作跳高壓側(cè)開關(guān)失靈。此時,主變保護(hù)動作跳開除失靈斷路器的其他側(cè)開關(guān),由失靈保護(hù)跳開失靈開關(guān)所在同一母線上的所有電源支路。

2)母線故障,母差保護(hù)動作,跳主變高壓側(cè)開關(guān)失靈時,雖然母差保護(hù)已經(jīng)跳開了故障母線上其他有源支路,但主變其他側(cè)電源仍會通過失靈開關(guān)繼續(xù)向故障母線提供短路電流,如若依靠主變高后備保護(hù)來跳中低側(cè)開關(guān),由于主變高后備是作為中低側(cè)的遠(yuǎn)后備保護(hù),方向指向主變,而不帶方向的后備保護(hù)整定時間較長,這樣勢必將延長故障時間,對系統(tǒng)及設(shè)備的破壞會很大。因此采取失靈聯(lián)跳的方式,跳開主變其他側(cè)電源斷路器以切除故障[1]。

也就是說,無論是主變保護(hù)動作還是母差保護(hù)動作,都應(yīng)啟動失靈保護(hù),當(dāng)判別主變高壓側(cè)開關(guān)確已失靈時,在失靈保護(hù)動作跳開主變高壓側(cè)開關(guān)所在母線所有電源支路的同時,啟動失靈聯(lián)跳主變其他側(cè)電源。

針對主接線方式的不同,主變高失靈的啟動回路也略有不同(如圖1)。在雙母線接線方式下,失靈保護(hù)一般是與母線差動保護(hù)一體的,主變保護(hù)動作跳高壓開關(guān),同時送出一副動作接點,經(jīng)“啟動失靈壓板”接入失靈保護(hù)啟動開入,如圖 1(a);在 3/2接線方式下,失靈保護(hù)按斷路器配置于相應(yīng)斷路器保護(hù)中,故主變保護(hù)動作后經(jīng)“跳閘出口壓板”驅(qū)動操作箱內(nèi)的永跳繼電器 T JR,利用 T JR的接點經(jīng)“啟動失靈壓板”接入斷路器失靈保護(hù)相應(yīng)開入端,如圖 1(b)。為防止主變高壓側(cè)開關(guān)跳開后,因主變保護(hù)動作接點返回延時而誤跳中低側(cè)開關(guān),要求主變保護(hù)裝置啟動失靈的接點應(yīng)能夠快速返回,其返回時間不大于30 ms[2][3]。

圖1 失靈保護(hù)啟動回路圖

2 失靈判別及聯(lián)跳回路

2.1 常規(guī)失靈判別及聯(lián)跳回路

無論是母差保護(hù)中失靈判別還是斷路器保護(hù)中的失靈判別(我們姑且稱之為常規(guī)的失靈判別),其邏輯回路都是失靈電流(IФ,I2,I0)判別加保護(hù)動作啟動失靈的開入(如圖2),通過與門邏輯,經(jīng)可整定的失靈延時 tsl出口跳開與失靈開關(guān)相連接的電氣元件。針對主變高開關(guān)失靈時,為徹底隔離故障點,防止故障擴(kuò)大,失靈保護(hù)還要聯(lián)跳主變中低側(cè)開關(guān)。早期的設(shè)計是失靈接點 TZSL通過啟動主變非電量保護(hù)來實現(xiàn)聯(lián)跳功能的。為防止失靈接點 TZSL動作的不可靠造成主變誤跳中低開關(guān),在最新版的國網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計中增加了主變保護(hù)失靈再次判別的功能[4]。

圖2 常規(guī)失靈保護(hù)聯(lián)跳主變邏輯圖

2.2 主變保護(hù)自身的再次失靈判別

當(dāng)常規(guī)的失靈判別為主變高壓側(cè)開關(guān)失靈時,送出兩副失靈保護(hù)跳閘的接點給主變保護(hù)作為“高失靈保護(hù)開入 1,2”(如圖 3),主變保護(hù)在感受到高壓失靈開入時,裝置自身還要進(jìn)行失靈電流的判別(我們稱之為再次失靈判別)。

再次判別失靈電流是指同時判別相電流、負(fù)序電流和零序電流,其中零序電流門檻固定為300 A(一次電流);負(fù)序電流門檻固定為100 A(一次電流);相電流元件與突變啟動元件構(gòu)成了相電流失靈判別,相電流定值為1.0倍的額定電流。當(dāng)主變高后備失靈功能投入時,三個電流判別回路任一個滿足條件,同時高失靈保護(hù)開入1,2(TZSL)有輸出,即延時50 ms聯(lián)跳主變各側(cè)開關(guān)。為提高可靠性,高失靈保護(hù)開入采用雙開入與門方式參與失靈判別邏輯;同時兩個失靈保護(hù)開入中任一開入長期存在時,延時 10 s裝置告警,并閉鎖失靈聯(lián)跳變壓器保護(hù)[5]。

圖3 主變高失靈的再次差別及聯(lián)跳回路

3 小結(jié)

微機(jī)保護(hù)軟件的人為因素可能使變壓器保護(hù)出口接點不能快速返回,從而可能導(dǎo)致誤啟動失靈保護(hù)。因此,我們要求起動失靈保護(hù)的接點隨對應(yīng)側(cè)開關(guān)的跳開快速返回。相比較上述兩種失靈聯(lián)跳回路的接取,很顯然,國標(biāo)版新加的失靈聯(lián)跳回路由于采取了主變保護(hù)判別開關(guān)失靈的電流量作為動作開放條件,當(dāng)主變高壓側(cè)開關(guān)跳開后,故障電流瞬時消失,迅速斷開了主變保護(hù)失靈聯(lián)跳回路,有效的防止了因失靈啟動接點返回時間過長造成的失靈保護(hù)誤動的可能,提高了運行可靠性。

[1]GB/T 14285-2006,繼電保護(hù)和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程[S].

[2]國家電力公司.防止電力生產(chǎn)重大事故的二十五項重點要求-繼電保護(hù)實施細(xì)則[Z].2002.

[3]國家電力調(diào)度通信中心.國家電網(wǎng)公司十八項電網(wǎng)重大反事故措施(試行)-繼電保護(hù)專業(yè)重點實施要求[M].北京:中國電力出版社,2006.

[4]北京四方繼保自動化有限公司.CSC-326數(shù)字式主變保護(hù)裝置技術(shù)說明書[Z].2010.

[5]Q/GDW175-2008,變壓器、高壓并聯(lián)電抗器和母線保護(hù)及輔助裝置標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計規(guī)范 [S].