陳飛建 祝遠來
興義供電局 貴州興義 562400
摘要:介紹了220kV及以上線路典型的失靈回路,分析和論證了三跳啟動失靈的必要性,并對這兩種回路的優(yōu)缺點提出了一種回路優(yōu)化方案,為今后失靈保護雙重化設(shè)計、改造提供了一些經(jīng)驗。
關(guān)鍵詞:失靈保護;失靈回路;可靠性
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220kV及以上的輸電線路一般輸送功率大,輸送距離遠,為提高線路的輸送能力和系統(tǒng)的穩(wěn)定性,往往采用分相斷路器和快速保護。由于斷路器機構(gòu)存在操作失靈的可能性,當線路發(fā)生故障而斷路器又拒動時,將給電網(wǎng)帶來很大威脅,故應(yīng)裝設(shè)斷路器失靈保護裝置,有選擇地將失靈拒動的斷路器所在(連接)母線的斷路器斷開,以減少設(shè)備損壞,縮小停電范圍,提高系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性。
1 失靈回路介紹
目前,220kV及以上母線保護均采用雙套配置,常見配置為一套RCS-915系列、一套BP-2B或BP-2C。220kV及以上主網(wǎng)線路的失靈保護亦采用雙套配置,與母差保護共用跳閘出口。
圖1 失靈回路
圖1為220kV線路兩種典型的斷路器失靈回路?;芈分谐薃、B、C單相啟動失靈外,還包含三跳TJQ、永跳TJR啟動失靈。因220kV及以上斷路器通常采用分相斷路器,相對于單相跳閘,操作箱特地配置了TJQ、TJR及TJF等三相跳閘繼電器。
2 三跳啟動失靈必要性
三相跳繼電器通常包含TJQ、TJR和TJF。其中,TJQ動作后會啟動重合閘,也啟動失靈;TJR動作后不啟動重合閘,但啟動失靈,故俗稱“永跳繼電器”;TFJ不啟動重合閘,也不啟動失靈,為非電量保護跳閘接點,在實際運行中,對于線路保護只有非全相保護(即斷路器三項不一致保護)才會跳它。因此,本文只討論TJQ啟動失靈和TJR啟動失靈。而保護三跳和永跳是否有必要其啟動失靈,首先需弄明白有哪些保護動作會啟動TJQ、TJR。
(1)線路保護
目前,220kV線路通常選配了南瑞繼保RCS-931系列或PCS-931系列、北京四方CSC-103B系列、國電南自PSL-603系列的保護裝置。其中南瑞繼保、國電南自保護裝置跳閘出口只配置了TJA、TJB、TJC分相出口,未配置三跳和永跳出口,如圖2左圖所示。線路保護開出跳閘(如圖2中TJA-1、TJA-2)接點和啟動失靈開出接點(如圖2中TJA-3、TJA-4)均為同一跳閘出口繼電器的同源接點。舊款的北京四方CSC-103B保護除了配置分相跳閘出口外,還配置三跳(TJQ和TJR)出口,如圖2右圖所示。不過,目前新款的CSC-103B也舍棄了三跳出口。
圖2失靈回路簡易邏輯
對于圖2右圖中配置了三跳出口的線路保護,如單重方式下發(fā)生相間故障,線路保護須三跳閉重,永跳接點7-2J將動作去跳操作箱TJR;如綜重或三重方式下線路發(fā)生相間故障,線路保護須三跳三重,三跳接點7-1J將動作去跳操作箱TJR。此時,需要考慮設(shè)計三跳啟動失靈,即如圖1中的025S和025S’。而對于圖2左圖中未配置三跳出口的線路保護,其三跳或永跳出口均通過TJA、TJB、TJC開出,因此,此類線路保護裝置無需再重復(fù)設(shè)計三跳啟動失靈。
(2)母差保護
220kV母線為靜止型電氣設(shè)備,一旦發(fā)生故障將是永久性故障。因此母差保護一旦動作,不僅須切除故障母線上所有斷路器之外,還要將閉鎖線路保護的重合閘,防止線路斷路器重合閘動作,對故障母線再進行一次沖擊。另外,為了防止故障母線上某線路斷路器失靈,母差保護動作跳閘時,還需遠跳該線路對側(cè)斷路器。這些功能都是通過母差保護提供保護開出接點去跳斷路器操作箱的TJR實現(xiàn)的。一方面,TJR動作后線路保護重合閘被閉鎖,另一方面,TJR提供一組常開接點作為線路保護的“遠跳開入”來實現(xiàn)遠跳線路對側(cè)開關(guān)。而這里已經(jīng)考慮了故障母線上線路斷路器失靈的控制措施,所以,從母差保護這個角度,無需再重復(fù)設(shè)計三跳啟動失靈回路。
(3)穩(wěn)控裝置
穩(wěn)控裝置是為電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)控制服務(wù)的,因此,其切負荷須為永切且閉鎖線路保護重合閘。以安全穩(wěn)定控制裝置(簡稱“安穩(wěn)”)為例,通常安穩(wěn)裝置會“手跳”或“永跳”線路開關(guān)。如為“手跳”,那么只會切除本側(cè)開關(guān),與線路對側(cè)開關(guān)無關(guān);如接“永跳”,就與“(2)母差保護”分析一致。
3 結(jié)束語
斷路器一旦失靈,無論是單相、兩相或者三相失靈,失靈保護均須切除失靈斷路器所在母線上的相關(guān)斷路器,才能確保故障被隔離。因此,結(jié)合上述必要性分析,可取消三跳啟動失靈回路。
(1)取消前,二次控制電纜至少需要6×2.5或8×2.5,取消后,二次控制電纜只需要4×2.5電纜即可,從經(jīng)濟角度考慮,取消后,可節(jié)約一部分資金。
(2)取消前,啟動失靈回路為“A相跳閘啟動失靈、B相跳閘啟動失靈、C相跳閘啟動失靈、三相跳閘啟動失靈、永跳啟動失靈”,并有5塊連接片;取消后,啟動失靈回路為“A相跳閘啟動失靈、B相跳閘啟動失靈、C相跳閘啟動失靈”,只有3塊連接片。
綜上所述,經(jīng)過優(yōu)化后的失靈回路簡單清晰,不僅更經(jīng)濟可靠,也更易于現(xiàn)場運行和維護。
參考文獻:
[1]RCS-915AB-HB微機母線保護裝置技術(shù)和使用說明書,南瑞繼保電器有限公司,2009年12月.
[2]BP-2C微機母線保護裝置技術(shù)說明書,深圳南瑞科技有限公司,2009年2月