● 深圳供電局有限公司 王 迪
在220kV及以上系統(tǒng)繼電保護(hù)中,操作箱是控制回路中很重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。操作箱的組成包括了電壓切換、跳合閘回路、啟動(dòng)回路、信號(hào)回路等,是保證繼電保護(hù)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要裝置。本文重點(diǎn)研究了分相繼電器操作箱中TJR、TJQ、BJ三跳繼電器在實(shí)際應(yīng)用中的反措要求及注意事項(xiàng)。
TJR是指啟動(dòng)失靈、不啟動(dòng)重合閘的三跳繼電器,動(dòng)作后會(huì)直接使斷路器三相跳閘。一般情況下線路的永跳、母差失靈保護(hù)動(dòng)作跳線路出口、主變保護(hù)動(dòng)作跳出口都會(huì)接入到TJR,同時(shí)TJR有遠(yuǎn)跳功能,能使對(duì)側(cè)斷路器跳閘。
接點(diǎn)分別通過n38端子(起動(dòng)第一組跳閘線圈)和n40端子(起動(dòng)第二組跳閘線圈)起動(dòng) 11TJR、12TJR、13TJR 以及 21TJR、22TJR、23TJR。11TJR、12TJR、13TJR 動(dòng)作后去啟動(dòng)第一組分相跳閘回路,21TJR、22TJR、23TJR動(dòng)作后去啟動(dòng)第二組分相跳閘回路。該回路啟動(dòng)后,其有關(guān)接點(diǎn)還作用于重合閘功能,使重合閘放電,禁止重合。
TJQ是指啟動(dòng)失靈、啟動(dòng)重合閘的三跳繼電器,動(dòng)作后直接使斷路器三相跳閘并同時(shí)啟動(dòng)重合閘。
三跳啟動(dòng)重合閘接點(diǎn)分別通過該回路的n36端子(起動(dòng)第一組跳閘線圈)和n39端子(啟動(dòng)第二組跳閘線圈)去啟 動(dòng) 11TJQ、12TJQ、13TJQ 以 及 21TJQ、22TJQ、23TJQ。11TJQ、12TJQ、13TJQ動(dòng)作后去啟動(dòng)第一組分相跳閘回路,21TJQ、22TJQ、23TJQ動(dòng)作后去啟動(dòng)第二組分相跳閘回路。
BJ是指不啟動(dòng)失靈、不啟動(dòng)重合閘的三跳繼電器,一般常用于主變壓器非電量保護(hù),線路斷路器三相不一致保護(hù)接點(diǎn)接到BJ。
本裝置設(shè)有保護(hù)三跳備用繼電器(用于變壓器非電量保護(hù)跳閘等)。三跳時(shí)分別通過n48端子(第一組)和n56 端子(第二組)啟動(dòng) 11BJ、12BJ以及 21BJ、22BJ,它們分別接在2組直流電源上,11BJ、12BJ去啟動(dòng)第一組分相跳閘回路,21BJ、22BJ去啟動(dòng)第二組分相跳閘回路。該備用繼電器設(shè)定為動(dòng)作時(shí)間為0.3s的定時(shí)方波,防止在非電量等跳閘信號(hào)不能及時(shí)返回的情況下BJ回路長(zhǎng)期動(dòng)作。
(1)當(dāng)母差失靈一體化時(shí),可以用作接入跳閘出口和啟動(dòng)線路保護(hù)失靈的繼電器。解釋如下,當(dāng)母線有故障時(shí),啟動(dòng)母差保護(hù),母差動(dòng)作后跳開母線上相應(yīng)斷路器,同時(shí)啟動(dòng)各自操作箱中的TJR繼電器,勵(lì)磁后動(dòng)作接點(diǎn)閉合三跳斷路器。TJR作用是跳開220kV線路或主變的斷路器。
(2)當(dāng)母差保護(hù)動(dòng)作跳開母線上相應(yīng)斷路器時(shí),跳某一個(gè)斷路器沒有跳開時(shí),此時(shí)TJR繼電器會(huì)一直勵(lì)磁,如圖1所示。TJR常開接點(diǎn)閉合就會(huì)啟動(dòng)失靈回路開入給母差失靈保護(hù),當(dāng)母差失靈保護(hù)裝置檢測(cè)到電壓降低,電流條件和時(shí)間同時(shí)滿足時(shí),失靈保護(hù)動(dòng)作再一次啟動(dòng)各斷路器操作箱中的TJR繼電器,使其勵(lì)磁,再跳斷路器一次,從而失靈保護(hù)動(dòng)作跳開斷路器,此時(shí)的TJR是啟動(dòng)失靈保護(hù)回路的一部分,TJR三跳啟動(dòng)失靈。
圖1 線路保護(hù)啟動(dòng)失靈回路示意圖
(3)當(dāng)母差保護(hù)動(dòng)作后跳主變間隔變高開關(guān)失靈時(shí),采用南網(wǎng)新母線失靈保護(hù)技術(shù)規(guī)范的裝置,母差動(dòng)作后主變斷路器失靈可由母差失靈保護(hù)內(nèi)部完成,啟動(dòng)失靈回路不接TJR接點(diǎn)。
(4)啟動(dòng)“遠(yuǎn)方跳閘”和“其他保護(hù)動(dòng)作停信”,使得母差失靈保護(hù)動(dòng)作時(shí)能快速切除線路對(duì)側(cè)斷路器,保障系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。回路為TJR繼電器勵(lì)磁,開入給保護(hù)裝置遠(yuǎn)跳開入接點(diǎn),通過光纖信號(hào)傳送給對(duì)側(cè)保護(hù)裝置,對(duì)側(cè)保護(hù)裝置接收命令后滿足就地判據(jù)從而斷開斷路器。
(5)為了防止雙重化配置2套線路保護(hù)的重合閘動(dòng)作時(shí)間不一致,造成斷路器短時(shí)間內(nèi)2次重合閘對(duì)設(shè)備和電網(wǎng)造成不利影響,為了不發(fā)生二次重合閘問題,要采用同時(shí)投入2套重合閘及出口。如果2套保護(hù)裝置的重合閘閉鎖功能沒有相互啟動(dòng),當(dāng)線路兩相或三相故障時(shí),任一保護(hù)裝置選相錯(cuò)誤,就會(huì)誤認(rèn)為是單相故障而啟動(dòng)重合閘,導(dǎo)致重合閘誤動(dòng)作,所以要采用2套保護(hù)裝置之間閉鎖重合閘功能來相互啟動(dòng),重合閘直接閉鎖回路采用保護(hù)裝置閉鎖重合閘接點(diǎn)或保護(hù)永跳接點(diǎn)接入另一套保護(hù)閉鎖重合閘開入。2套重合閘間接閉鎖方式,即線路主一和主二保護(hù)永跳后分別啟動(dòng)操作箱永跳繼電器TJR1和TJR2,操作箱永跳繼電器TJR1和TJR2勵(lì)磁后各輸出2副永跳觸點(diǎn),接至2套線路保護(hù)閉鎖重合閘開入的接線方式,如圖2所示。
圖2 兩套重合閘間接閉鎖方式接線示意圖
新變電站設(shè)計(jì)很少使用三跳繼電器,一般用于斷路器三跳后啟動(dòng)三相重合閘。
下面以一個(gè)實(shí)例為例,某220kV線路MN段發(fā)生C相瞬時(shí)性故障(采用“三相重合閘”方式),M側(cè)三相跳閘、重合閘成功,N側(cè)永跳不重合。經(jīng)過檢查發(fā)現(xiàn)M側(cè)誤將三跳(TJQ)觸點(diǎn)與永跳(TJR)觸點(diǎn)并聯(lián)后接入線路差動(dòng)保護(hù)遠(yuǎn)方跳閘開入觸點(diǎn),造成N變電站收到對(duì)側(cè)遠(yuǎn)方跳閘開入閉鎖重合閘,重合閘未出口。
所以根據(jù)反措要求,為防止在母線保護(hù)和失靈保護(hù)動(dòng)作時(shí),無法將“遠(yuǎn)方跳閘”和“其他保護(hù)動(dòng)作停信”信號(hào)送至線路對(duì)側(cè)保護(hù)裝置情況發(fā)生,要求針對(duì)單母線或雙母線接線方式的220kV線路保護(hù),規(guī)范“遠(yuǎn)方跳閘”“其他保護(hù)動(dòng)作停信”回路接線,原則如下:
(1)TJR接點(diǎn)應(yīng)接入“遠(yuǎn)方跳閘”和“其他保護(hù)動(dòng)作停信”回路,以實(shí)現(xiàn)在母線保護(hù)和失靈保護(hù)動(dòng)作時(shí),線路對(duì)側(cè)保護(hù)可靠、快速動(dòng)作。
(2)TJQ接點(diǎn)不應(yīng)接入“遠(yuǎn)方跳閘”回路。
(3)TJQ接點(diǎn)不宜接入“其他保護(hù)動(dòng)作停信”回路。
(4)BJ接點(diǎn)不應(yīng)接入 “遠(yuǎn)方跳閘”“其他保護(hù)動(dòng)作停信”回路。
(1)第一個(gè)作用為主變非電量的跳閘出口,用BJ繼電器勵(lì)磁后啟動(dòng)跳閘主變非電量各側(cè)跳閘出口。那么變壓器非電量保護(hù)和電氣量保護(hù)的出口繼電器為什么要分開?原因如下:首先是反措要求完善斷路器失靈保護(hù);其次,反措同時(shí)要求慢速返回的非電氣量保護(hù)不能啟動(dòng)失靈保護(hù);再次,變壓器的差動(dòng)保護(hù)等電氣量保護(hù)和氣體保護(hù)合用出口繼電器,會(huì)造成氣體保護(hù)動(dòng)作后再啟動(dòng)失靈保護(hù)的問題,由于氣體保護(hù)的延時(shí)返回可能會(huì)造成失靈保護(hù)誤動(dòng)作。因此變壓器非電氣量保護(hù)和電氣量保護(hù)的出口繼電器一定要分開。
(2)BJ接點(diǎn)用于線路斷路器三相不一致保護(hù),啟動(dòng)跳開三相開關(guān)。按照反措要求220kV以上線路斷路器三相不一致保護(hù)不能啟動(dòng)失靈保護(hù)。當(dāng)線路斷路器三相不一致時(shí),雖然會(huì)出現(xiàn)零序電流,但是健全相仍然可以輸送功率,線路輸送功率下降并不多,對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定影響不太大,允許短時(shí)間出現(xiàn)。線路斷路器三相不一致的主要危害在于可能引起相鄰線路的零序保護(hù)誤動(dòng),與失靈保護(hù)動(dòng)作切除整條母線相比,這一危害要輕的多,因此,線路斷路器三相不一致保護(hù)不能啟動(dòng)失靈保護(hù)。
TJR、TJQ、BJ 3種繼電器在220kV以上電壓等級(jí)操作箱中的作用是十分重要的,是斷路器最后的出口環(huán)節(jié),也是啟動(dòng)失靈回路等回路中重要的環(huán)節(jié)。弄清三跳繼電器的用途,保證其使用和回路接線的正確性,顯得尤為重要。