張興

摘 要：220 kV變電站作為國家電力系統(tǒng)的核心樞紐，承擔(dān)著保障變電站的長期、安全、平穩(wěn)運行的重任，因此，降低其事故發(fā)生率對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行有重要的現(xiàn)實意義。以某220 kV變電站中刀閘接觸不良缺陷現(xiàn)象為例，分析了此缺陷對保護(hù)裝置的正常運行造成的影響。研究發(fā)現(xiàn)，在刀閘接觸不良時易導(dǎo)致斷路器失靈保護(hù)和斷路器死區(qū)保護(hù)無法正確動作，且可能存在安全風(fēng)險。因此，提出了針對此問題的解決措施，以免此類問題再次發(fā)生。

關(guān)鍵詞：220 kV變電站；母差保護(hù)；零序電流；報警信號

中圖分類號：TM63 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.18.131

1 事件概述

2014-10-30，監(jiān)控員在對某220 kV變電站監(jiān)控巡視的過程中發(fā)現(xiàn)，該變電站3362開關(guān)A相遙測值顯示為0，B和C兩相遙測值正常，該間隔無異常遙信光子動作。經(jīng)運維人員到站檢查發(fā)現(xiàn)，變電站綜自后臺3362開關(guān)A相遙測值及3362開關(guān)PSL632斷路器保護(hù)A相采樣值為0，220 kVⅡ母母差保護(hù)中3362開關(guān)支路A相采樣值也為0，但保護(hù)裝置并無告警，裝置運行正常。在通知檢修人員及保護(hù)人員到場檢查后確定原因為：3362開關(guān)Ⅱ母側(cè)33622刀閘A相接觸不良。因此，3362開關(guān)A相遙測值及3362開關(guān)斷路器保護(hù)A相采樣值都為0.

2 保護(hù)裝置無異常告警原因分析

2.1 3362開關(guān)斷路器保護(hù)無異常告警分析

3362開關(guān)斷路器保護(hù)裝置為國電南自PSL632C斷路器保護(hù)裝置，經(jīng)查閱國電南自PSL632C保護(hù)裝置說明書，該裝置邏輯中設(shè)置有CT不平衡判據(jù)，當(dāng)無電流突變量滿足啟動條件時，自產(chǎn)零序電流3I0大于零序電流啟動定值3I0set時，20 s后報CT不平衡告警。同時，裝置告警節(jié)點閉合，變電站后臺和調(diào)控中心監(jiān)控系統(tǒng)同時報“PSL632C保護(hù)裝置異?！毙盘枴＝?jīng)查閱該變電站3362開關(guān)PSL632C保護(hù)裝置定值得出，該裝置“零序電流啟動定值”為0.2 A，3362電流互感器CT變比為2 500∶1.缺陷發(fā)生時，3362開關(guān)B和C相電流一次值為63 A、62 A，折算為二次值后為0.025 2 A、0.024 8 A。

2.2 220 kV母差保護(hù)無異常告警分析

2.2.1 南瑞繼保RCS915E母差保護(hù)

經(jīng)查閱南瑞繼保RCS915E母差保護(hù)說明書可知，該裝置設(shè)置有2個TA斷線告警判據(jù)，分別為：①任一支路3I0>0.25Iфmax+0.04In時，延時5 s發(fā)TA斷線報警信號。該判據(jù)可由控制字選擇退出；②差流大于TA斷線整定值IDX，延時5 s發(fā)TA斷線報警信號。當(dāng)滿足上述兩個判據(jù)其一時，RCS915E母差保護(hù)裝置“TA斷線告警”節(jié)點閉合，變電站后臺與調(diào)控中心監(jiān)控系統(tǒng)同時報“RCS915E母差保護(hù)CT斷線告警”信號。

2.2.2 南瑞B(yǎng)P-2B母差保護(hù)

經(jīng)查閱南瑞B(yǎng)P-2B母差保護(hù)說明書可知，該裝置“TA斷線”判據(jù)為母差裝置有差流且有一支路電流Ix大于“TA斷線”告警門坎值Idx。當(dāng)滿足“TA斷線”判據(jù)時，BP-2B母差保護(hù)裝置“TA斷線告警”節(jié)點閉合，變電站后臺及調(diào)控中心監(jiān)控系統(tǒng)同時報“BP-2B母差保護(hù)CT斷線告警”。由于母線保護(hù)范圍內(nèi)并無故障，流入220 kVⅡ母的電流與流出220 kVⅡ母的電流相等，Ⅱ母母差保護(hù)中并無差流。此時，不滿足“TA斷線”判據(jù)，因此，BP-2B母差保護(hù)裝置運行正常且無告警信息。

3 對斷路器失靈保護(hù)的影響分析

為了保證在某一開關(guān)失靈時能安全、可靠地切除故障，在斷路器保護(hù)中配置有斷路器失靈保護(hù)。圖1為典型的220 kV變電站中3/2“線線串”接線圖。當(dāng)L1線路上K1點發(fā)生故障時，線路保護(hù)應(yīng)當(dāng)跳開3312、3310兩個斷路器。如果此時邊斷路器3312失靈時，3312斷路器失靈保護(hù)應(yīng)動作跳開Ⅱ母上連接的所有斷路器。如果在Ⅱ母上K2點發(fā)生短路故障，母線保護(hù)動作跳開連接于母線的所有斷路器。如果此時3312斷路器失靈，則3312失靈保護(hù)應(yīng)將3310斷路器跳開，同時，發(fā)遠(yuǎn)方跳閘命令跳開對側(cè)3311斷路器，故障點被隔離。對于3310斷路器失靈保護(hù)，當(dāng)線路L1上K1點發(fā)生故障時，如果3310斷路器失靈，則3310斷路器失靈保護(hù)應(yīng)動作跳開3311、3312兩個斷路器，同時，發(fā)遠(yuǎn)方跳閘跳開對側(cè)3311、3321斷路器，故障被隔離。

當(dāng)33122刀閘和33121刀閘A相發(fā)生接觸不良的缺陷時，3312電流互感器TA1中會間歇流過電流，所以，3312斷路器保護(hù)中A相電流采樣值并不能真實反映一次電流情況，當(dāng)發(fā)生故障時保護(hù)將不能快速隔離故障點，具體分析如下：①如圖1所示，如果此時線路L1上K點發(fā)生A相接地故障，線路保護(hù)應(yīng)動作跳開3312斷路器3310斷路器。如果此時3312斷路器A相拒動，則需要失靈保護(hù)動作去跳開3310斷路器并發(fā)遠(yuǎn)方跳閘跳開對側(cè)3311斷路器。由于33122刀閘接觸不良，此時，3312斷路器保護(hù)中可能沒有A相電流的采樣值，無法滿足失靈保護(hù)啟動條件，所以，3312斷路器失靈保護(hù)無法啟動，失靈保護(hù)將不能正確動作，故障點不能被及時隔離。②如圖1所示，當(dāng)Ⅱ母上K2點發(fā)生短路故障時，Ⅱ母母差保護(hù)應(yīng)動作跳開連接在Ⅱ母上的所以斷路器（包括3312斷路器）。如果3312斷路器A相拒動，則需要失靈保護(hù)動作去跳開3310斷路器并發(fā)遠(yuǎn)方跳閘跳開對側(cè)3311斷路器。由于33122刀閘接觸不良，此時3312斷路器保護(hù)中可能沒有A相電流的采樣值，不滿足失靈保護(hù)啟動條件，所以，3312斷路器失靈保護(hù)無法啟動，失靈保護(hù)將不能正確動作，故障點不能被及時隔離。

4 解決措施

由上述分析可得知，當(dāng)3/2接線中出現(xiàn)刀閘合閘不到位的情況時，合閘不到位的支路電流互感器中將不會流過電流，這將導(dǎo)致斷路器失靈保護(hù)和斷路器死區(qū)保護(hù)無法正確動作。而由于調(diào)控中心監(jiān)控員對遙測值采取定期巡視的方式，所以，在發(fā)生刀閘合閘不到位的情況時，監(jiān)控員無法及時發(fā)現(xiàn)缺陷，進(jìn)而存在安全風(fēng)險。為了解決此類問題，本文提出了以下2個解決措施。

4.1 增加低負(fù)荷TA斷線判據(jù)

由上述分析可得知，由于PSL632C保護(hù)裝置TA不平衡判據(jù)為自產(chǎn)零序電流3I0大于零序電流啟動定值3I0set，而由于定值整定的零序啟動電流值比較大，所以，無法反映負(fù)荷較小的支路刀閘接觸不良的情況。對于此種情況，可以在PSL632C保護(hù)裝置中增加低負(fù)荷CT斷線判據(jù)，當(dāng)正常運行時線路負(fù)荷較低時，可以投入低負(fù)荷TA斷線告警控制字，其邏輯如圖2所示。

4.2 調(diào)控中心監(jiān)控系統(tǒng)增加遙測值歸零告警

調(diào)控中心D5000監(jiān)控系統(tǒng)中，只有當(dāng)遙信變位時告警窗才會有告警信息并伴隨語音告警，而按照國家電網(wǎng)調(diào)控中心《調(diào)控機構(gòu)設(shè)備集中監(jiān)視管理規(guī)定》的要求，遙測值只需定期巡視即可。所以，當(dāng)發(fā)生刀閘接觸不良時，監(jiān)控員并不能及時發(fā)現(xiàn)缺陷。為了解決此問題，可以在調(diào)控中心監(jiān)控系統(tǒng)中增加遙測值歸零告警。當(dāng)開關(guān)處于合位而無遙測值時，告警窗能夠彈出“XX間隔遙測值歸零”告警，并伴隨有語音提示。

5 結(jié)束語

綜上所述，變電站是電力系統(tǒng)的主要組成部分，關(guān)系著電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行。本文探討了一起220 kV變電站因發(fā)生刀閘接觸不良而導(dǎo)致PSL632C斷路器保護(hù)失靈保護(hù)和死區(qū)保護(hù)無法正確動作的問題，提出了在保護(hù)裝置中增加“低負(fù)荷TA斷線判據(jù)”和調(diào)控中心監(jiān)控系統(tǒng)增加“遙測值歸零告警”的解決措施，使調(diào)控中心監(jiān)控員在線路低負(fù)荷運行中可以及時發(fā)現(xiàn)刀閘接觸不良的缺陷，并及時將事故的范圍縮至最小，以防對人身和設(shè)備造成危害。

參考文獻(xiàn)

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〔編輯：張思楠〕