施永珍，唐 偉

(鄭州供電公司，河南鄭州450006)

電力系統(tǒng)繼電保護是在電力系統(tǒng)發(fā)生故障或異常運行狀態(tài)下，為了將事故影響范圍降到最低，提高電力系統(tǒng)運行可靠性而裝設(shè)的一種保護裝置。它在電力系統(tǒng)正常運行時是不允許動作的，因而又被稱為“無聲的衛(wèi)士”。但是近幾年來，由于微機保護裝置內(nèi)部插件的損壞，這個“無聲的衛(wèi)士”給電力系統(tǒng)安全運行造成了很大的影響。

1 故障分析

1.1 異?，F(xiàn)象

某變電站2#主變型號為RCS-974A的非電量及輔助保護裝置報“弱光耦電源異常”信號，同時保護裝置面板上“BJ”報警燈亮，“OP”運行燈不亮。

1.2 現(xiàn)場檢查情況

到現(xiàn)場后，檢查電源插件(DC)強電輸入兩端(圖1中101與102之間)的電壓為220 V，而光耦電源輸出兩端(即104與105之間)電壓為0。初步判斷是光耦電源輸出之間有短路。為了確定是否電源插件的弱光耦電源輸出有問題，保護工作人員將弱光耦電源輸出的外部回路拆除(即拆除8D31、615)，拆除后再測量弱光耦電源輸出兩端電壓為24 V，說明了電源插件的弱光耦電源輸出正常，問題在于其外部回路之間有短路。

圖1 插件示意圖

找到原因后，工作人員用排除法一一排查。首先排除二次線之間是否有短路，測量二次線之間電阻為32 Ω，說明二次線之間無短路，二次線絕緣良好。排除了二次線的問題，工作人員繼續(xù)往下查找，二次線的對端接在24 V光耦插件上，即“OPTI”插件，測量其光耦輸入兩端之間電阻為0。為了證明是否24 V光耦插件的問題，工作人員拆除其外部所有回路，即拆除8D31端子“01”，8D38端子“036”，8D35端子“034”，弱光耦插件壓板已全部解除(運行人員作安措時早已解除)。保護人員依次測量24 V光耦插件“603”和“615”之間、“604”和“615”之間、“605”和“615”之間、“611”和“615”之間、“602”和“615”之間電阻均為154 Ω，而“614”和“615”之間電阻為 0。因此判定是24 V光耦插件的光耦電源輸入端短路，需更換24 V光耦插件，即“OPTI”插件。更換新插件后，異常信號消失，保護裝置面板指示燈正常。但是24 V光耦插件異常給保護裝置正常運行帶來了很大影響，此保護裝置包含了非電量保護及輔助保護。雖然這兩種保護彼此相互獨立，但是保護裝置運行燈已經(jīng)不亮，說明此保護裝置已不能正常運行并閉鎖了輔助保護，此時若電力系統(tǒng)有故障，而開關(guān)又拒動，輔助保護將不能起到保護作用，將會擴大事故影響范圍，后果不堪設(shè)想。

2 弱電開入回路介紹

弱電開入回路大多是觸點狀態(tài)的輸入，可以分成兩類:一類是安裝在裝置面板上的觸點，如各種工作方式開關(guān)，復(fù)歸按鈕及其他按鈕等。這類觸點與外界電路無聯(lián)系，可直接接至微機的并行接口，也可以直接與CPU口線相連;另一類是保護裝置引入其他開關(guān)量的觸點，如保護的投退壓板、其他保護裝置的動作接點、TWJ動作觸點等。這類觸點有許多與外界電路有聯(lián)系，有的還經(jīng)過很長的電纜接到保護裝置。這些接點不能直接接入，而需經(jīng)過光耦器件進行隔離，以防接點輸入回路引入的共模干擾影響微機系統(tǒng)的工作，如圖2所示。

圖2 弱電開入回路

3 輔助保護——失靈保護電流起動原理

失靈電流起動采用一個過流判別元件，起動電流可以是相電流、零序電流或負序電流，還可整定選擇是否經(jīng)變壓器保護動作接點、斷路器不一致接點和斷路器合閘位置接點閉鎖。保護人員查閱圖紙，此2#主變失靈保護起動原理圖如圖3。從失靈保護起動原理圖知:2#主變的兩套保護都起動同一臺失靈保護裝置，若這一臺失靈保護裝置因故障不能運行，則2#主變將會失去失靈保護。失靈保護退出運行將會給電力系統(tǒng)造成很大影響。

系統(tǒng)發(fā)生故障之后，如果出現(xiàn)了斷路器失靈而又沒有采取其他措施，將會造成嚴重的后果:

圖3 失靈保護起動原理圖

(1)損壞主設(shè)備或引起火災(zāi)。如變壓器出口短路而保護動作后斷路器拒絕跳閘，將嚴重損壞變壓器或造成變壓器著火;

(2)擴大停電范圍。如當故障斷路器拒絕跳閘時，就會造成上級保護來切除故障，造成停電范圍擴大，將造成很大的經(jīng)濟損失;

(3)還有可能使電力系統(tǒng)瓦解。當發(fā)生斷路器失靈故障時，要靠各相鄰元件的后備保護切除故障，由于故障被切除時間過長，可能會影響系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，甚至可能使系統(tǒng)瓦解。

4 防范措施

根據(jù)上面的分析，提出了以下防范措施:

(1)變電站出現(xiàn)保護裝置告警時，運行人員立即匯報調(diào)度，通知保護人員立即處理，縮短因保護裝置插件損壞保護退出運行的時間。

(2)近幾年保護裝置插件損壞的缺陷非常多，保護人員要進行總結(jié)并歸類，對于損壞頻率較高的插件要多備用幾套，以便有缺陷時及時處理，盡快恢復(fù)保護正常運行。

(3)維護人員要定期檢查保護裝置屏背后各端子、插件是否連接牢固可靠，發(fā)現(xiàn)異常立即處理。

(4)在保護設(shè)計要求上，避免插件損壞輔助保護退出運行，輔助保護也應(yīng)雙重化配置。即使一套輔助保護不能運行，還有另一套輔助保護能正常運行。

5 結(jié)束語

此次缺陷處理中，最大的危險點是2#主變保護將會失去輔助保護。而輔助保護在維護電力系統(tǒng)正常運行方面起著不可估量的作用，輔助保護退出運行將會給電力系統(tǒng)造成很大的影響。所以，從這次缺陷處理過程看出，若輔助保護是雙重化配置，就不會存在2#主變失去輔助保護的問題，因為當一套輔助保護不能運行時，還有另一套輔助保護能正常運行，就為電力系統(tǒng)的安全運行增加了一份保障。由此看來，輔助保護的雙重化配置也是非常必要的。

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