許震歡，方 祺，顧國平，周 珺

(1.國網(wǎng)上海市電力公司培訓(xùn)中心，上海 200438；2.國網(wǎng)上海市電力公司青浦供電公司，上海 201700)

35 kV母線專用保護(hù)閉鎖自切方式分析

許震歡1，方 祺2，顧國平2，周 珺2

(1.國網(wǎng)上海市電力公司培訓(xùn)中心，上海 200438；2.國網(wǎng)上海市電力公司青浦供電公司，上海 201700)

對某110 kV變電站35 kV母線專用保護(hù)閉鎖自切的動作過程進(jìn)行了詳細(xì)分析，并通過現(xiàn)場試驗查證了母線專用保護(hù)閉鎖自切的動作邏輯，找出了保護(hù)邏輯所存在的問題，并提出了相應(yīng)的改進(jìn)措施，旨在能夠完善母線專用保護(hù)與自切之間的配合，具有一定的現(xiàn)實意義。

母線專用保護(hù)；自切；閉鎖接點；瞬時動作

自切裝置的應(yīng)用保證當(dāng)出現(xiàn)一側(cè)主變失電或主變故障而對側(cè)主變正常運行時，變電站仍能由一臺主變通過分段斷路器同時帶兩條母線持續(xù)安全供電。35 kV母線專用保護(hù)，采用低壓閉鎖過流原理，并帶短延時出口，解決了母線故障由變壓器后備保護(hù)切除所造成的時間長、對變壓器和斷路器設(shè)備沖擊過大的問題，相對于主變后備過流保護(hù)而言，具有較高的靈敏度和較短的動作時限，同時又與饋電線路的過流保護(hù)配合。正常運行情況下，若由于母線故障引起母線專用保護(hù)動作時，應(yīng)閉鎖相應(yīng)的自切保護(hù)裝置，避免保護(hù)不必要動作。

本文就某變電站35 kV母線專用保護(hù)閉鎖自切的一次動作情況進(jìn)行了介紹，通過試驗查證了該閉鎖回路的保護(hù)邏輯，分析了該回路所存在的問題，并給出了相應(yīng)的解決方案。

1 事故簡介

某110 kV變電站35 kV側(cè)事故前的運行方式為：1號主變帶35 kVⅠ母運行，2號主變帶35 kVⅡ母運行，分段斷路器(1SF-DL)在熱備用狀態(tài)(見圖1)。

圖1 35 kV側(cè)故障時的運行方式

當(dāng)天14時59分，2號主變差動保護(hù)動作，2B-1DL、2B-2DL準(zhǔn)確動作跳閘，35 kV自切不動作，1SF-DL始終處于分位，事故造成35 kVⅡ母失電。檢查站內(nèi)一次設(shè)備發(fā)現(xiàn)：2B-2DL斷路器側(cè)電流互感器發(fā)生爆炸。

現(xiàn)場事故信號僅顯示2號主變差動保護(hù)動作，35 kV自切保護(hù)裝置僅2B-2DL跳閘動作指示燈，無1SF-DL合閘動作指示燈。

本次事故所涉及的定值情況如下：2B-2DL的35 kVⅡ段過流保護(hù)定值為5 A，過流保護(hù)動作時限為2.5 s，2B-2DL的35 kV母線專用保護(hù)定值為5 A，低壓閉鎖定值為20 V，保護(hù)動作時限為1 s。其中，2B-2DL側(cè)電流互感器變比為1 500/5，35 kVⅡ母電壓互感器變比為35 000/100。

2 故障分析

2.1 現(xiàn)場故障信息分析

事故后，通過對一次故障點、保護(hù)動作記錄及站內(nèi)故障錄波裝置等的分析查看，可以得出如下結(jié)論：

(1)本次故障屬于轉(zhuǎn)變性故障，在故障錄波啟動時(故障初期)，是差動保護(hù)的區(qū)外故障，35 kV側(cè)電流從42 ms開始為零(見圖2)，即轉(zhuǎn)變?yōu)閰^(qū)內(nèi)故障，因此最終由差動保護(hù)動作跳閘。

IA、IB、IC為2號主變110 kV側(cè)電流；Ia、Ib、Ic為2號主變35 kV側(cè)電流圖2 故障波形

(2)故障初期，35 kV側(cè)電流互感器二次側(cè)的電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于5 A，如圖2，35 kVⅡ母電壓互感器二次側(cè)的B相電壓接近于零，但由于故障類型的快速轉(zhuǎn)變，35 kVⅡ段過流與35 kV母線專用保護(hù)均未出口。

綜上所述，由于本次故障由差動保護(hù)動作跳閘，因此無法準(zhǔn)確判斷35 kV自切未合分段斷路器的原因，需現(xiàn)場進(jìn)一步查證。

2.2 自切保護(hù)裝置及母線專用保護(hù)閉鎖自切邏輯驗證

為進(jìn)一步分析自切不動作的原因，事故后對自切保護(hù)裝置的動作邏輯與母線專用保護(hù)的閉鎖邏輯均進(jìn)行了驗證，并得到以下結(jié)論：

(1)當(dāng)2號主變正常失電時，自切保護(hù)準(zhǔn)確動作，延時跳開2B-2DL，同時合上1SF-DL。

(2)當(dāng)2號主變僅由于差動保護(hù)動作跳閘時，自切保護(hù)準(zhǔn)確動作，延時合上1SF-DL。

(3)當(dāng)2號主變35 kVⅡ段過流保護(hù)一旦啟動后，自切合閘回路被永久閉鎖。

(4)當(dāng)2號主變35 kV母線專用保護(hù)一旦啟動后，自切合閘回路被永久閉鎖。

根據(jù)以上的動作邏輯驗證結(jié)論和現(xiàn)場故障信息，可以得出故障發(fā)生時保護(hù)的動作情況為：當(dāng)故障屬于差動保護(hù)的區(qū)外故障時，2號主變的35 kV過流保護(hù)和母線專用保護(hù)同時啟動，將自切合閘回路永久閉鎖，當(dāng)故障轉(zhuǎn)變?yōu)閰^(qū)內(nèi)故障時，差動保護(hù)動作跳閘，而此時自切保護(hù)的分段合閘回路已被閉鎖，故1SF-DL不會合閘，造成35 kVⅡ母失電。

3 母線專用保護(hù)閉鎖自切邏輯分析

3.1 母線專用保護(hù)閉鎖自切邏輯存在的問題

雖然發(fā)生此類轉(zhuǎn)變性故障的概率較小，而且故障后保護(hù)也均按照設(shè)計要求可靠動作，但是在現(xiàn)有的保護(hù)配置情況下，通過仔細(xì)分析與反復(fù)試驗，也不難發(fā)現(xiàn)母線專用保護(hù)閉鎖自切的邏輯仍存在著一些不足，具體如下：

(1)在設(shè)計上，僅母線專用保護(hù)閉鎖自切，但由于母線專用保護(hù)和過流保護(hù)使用的是同一繼電器的同一電流線圈，兩者的保護(hù)定值均為5 A，區(qū)別在于有無低壓閉鎖以及保護(hù)動作時限，而在當(dāng)前保護(hù)配置情況下，低壓閉鎖無法作用于啟動接點，于是會造成過流保護(hù)一旦啟動(電流達(dá)到5 A)，自切就被永久閉鎖，與設(shè)計要求不符。

(2)根據(jù)當(dāng)前站內(nèi)的保護(hù)整定情況，沒有專門的保護(hù)動作指示燈或者光字牌以表示自切合閘回路的閉鎖信號，給運行人員以及遇到此類轉(zhuǎn)變性故障時的故障分析帶來不便。

(3)在運行上，若由于35 kV饋線合閘瞬間電流沖擊，使得35 kV過流保護(hù)啟動，將導(dǎo)致自切合閘回路被永久閉鎖，且不會發(fā)出任何信號給運行人員，在沒有停復(fù)役的情況下，會影響到自切保護(hù)以后的準(zhǔn)確動作。

3.2 解決方案

根據(jù)母線專用保護(hù)閉鎖自切動作邏輯所存在的問題以及現(xiàn)有的保護(hù)配置情況，可以給出相應(yīng)的解決方案如下：

(1)改進(jìn)母線專用保護(hù)的閉鎖回路。原閉鎖接點取自于母線專用保護(hù)的啟動信號，如圖3(a)所示，于是造成了上述保護(hù)邏輯問題。鑒于微機型保護(hù)出口配置靈活，如果將閉鎖接點取自母線專用保護(hù)的動作信號，如圖3(b)所示，那么該閉鎖接點便同時經(jīng)低壓閉鎖和母線專用保護(hù)動作延時才作用于閉鎖自切，符合僅母線專用保護(hù)閉鎖自切的設(shè)計要求。另外，無論由于主變保護(hù)動作還是自切啟動動作后的35 kV自切合閘邏輯始終存在3 s延時，因此，不會發(fā)生母線專用保護(hù)動作跳閘后，未及時閉鎖自切合閘的情況。同時，經(jīng)過上述的改進(jìn)，避免了啟動信號閉鎖自切合閘，沖擊電流也不會影響到自切保護(hù)裝置的準(zhǔn)確動作。

IL1、IL2、IL3為2B-2DL電流互感器二次側(cè)電流；低壓閉鎖輸入為35 kVⅡ母低壓閉鎖輸入圖3 母線專用保護(hù)閉鎖回路

(2)增加35 kV自切保護(hù)裝置的自切閉鎖指示燈。根據(jù)上述改進(jìn)后的母線專用保護(hù)閉鎖回路，只有當(dāng)母線專用保護(hù)動作跳閘時，才會閉鎖自切，同時，若將自切保護(hù)裝置的閉鎖輸入以動作指示燈的方式留下記錄，不僅對于今后的保護(hù)動作過程分析將帶來便利，也給運行人員提供指示。

4 結(jié)語

本文所述母線專用保護(hù)閉鎖回路的缺陷雖然僅在特殊情況下才能體現(xiàn)出來，但是在電網(wǎng)實際的長期運行中一旦發(fā)生，其造成的后果是相當(dāng)嚴(yán)重的。自切保護(hù)裝置作為110～10 kV電網(wǎng)中保證供電可靠性的最有效措施之一，其引起的保護(hù)動作配合以及各種情況下的動作過程，都應(yīng)引起足夠的重視，在提出對于現(xiàn)有裝置情況的改進(jìn)建議后，也得到地調(diào)的批準(zhǔn)，將改進(jìn)后的保護(hù)設(shè)置投入運行，確保了電網(wǎng)的供電可靠性。

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LIANG Yu. Discussion on the feasibility of the 10 kV simple microcomputer based busbar protection system[J].2010，38(11)：140-143.

(本文編輯：楊林青)

Self-Cutting Protection Mode Analysis for 35 kV Special Bus Protection Blocking

XU Zhen-huan1, FANG Qi2, GU Guo-ping2, ZHOU Jun2

(1. Training Center, Shanghai Municipal Electric Power Company, Shanghai 200438, China； 2. State Grid Qingpu Power Supply Branch，SMEPC，Shanghai 201700，China)

The paper expounds the self-cutting process of 35 kV special bus protection blocking in one 110KV substation. In the on-site testing, the action logic was verified; the protection logic problems were identified. In order to improve the coordination of special bus protection and self-cutting protection, the corresponding practical improvement measures were put forward.

special bus protection; self-cutting; blocking contact; transient action

10.11973/dlyny201606034

許震歡(1981)，男，工程師，從事電網(wǎng)調(diào)控專業(yè)培訓(xùn)工作。

TM773

A

2095-1256(2016)06-0811-06

2016-10-21