劉 亮，黃曉舟，肖 蕾，杜 濤

（國網(wǎng)湖北孝感供電公司，湖北 孝感431600）

0 引言

斷路器失靈保護是指故障電氣設(shè)備的繼電保護動作發(fā)出跳閘命令而斷路器拒動時，利用故障設(shè)備的保護動作信息與拒動斷路器的電流信息構(gòu)成對斷路器失靈的判別，能夠以較短的時限切除同一廠站內(nèi)其他有關(guān)的斷路器，使停電范圍限制在最小，從而保證整個電網(wǎng)的穩(wěn)定運行，避免造成發(fā)電機、變壓器等故障元件的嚴(yán)重?zé)龘p和電網(wǎng)的崩潰瓦解事故[1]。按照《防止電力生產(chǎn)重大事故的二十五項重點要求》，新建500 kV和重要的220kV場所的220kV母線應(yīng)做到雙套母線差動保護、開關(guān)失靈保護，而已建成的500 kV和重要的220kV場所的220kV母線可逐步完成[2]。目前，新一代母線差動保護和失靈保護的一體化設(shè)計，以其運行穩(wěn)定、靈活、二次回路清晰、維護簡單等優(yōu)點，使雙重化配置的實現(xiàn)具備可靠實施的條件。某供電公司依據(jù)上述要求，對未滿足要求的220kV變電站及220kV母線失靈保護進行雙重化改造。

1 220kV母線失靈保護配置情況

某供電公司所轄14座220kV變電站，新建或智能化改造變電站實現(xiàn)雙母線差動雙失靈保護配置，5座220kV變電站由于建站比較早為雙母線差動單失靈保護配置；母線差動失靈保護雙重化改造方案為將原二套母線差動保護屏，一套失靈保護屏更換為二套能同時實現(xiàn)母線差動、失靈保護功能的母線保護屏。

2 改造前期準(zhǔn)備

2.1 現(xiàn)場勘察

圖1 改造前線路啟動失靈回路

失靈保護是一種分布式保護，母線各單元保護與母線失靈保護配合完成失靈保護功能。失靈保護是母線各單元保護的近后備保護。失靈保護雙重化改造涉及到全站220kV線路保護，220kV母聯(lián)保護，220kV主變保護二次回路改動，由于變電站母線各單元保護投運年代不一樣，運行時間比較久的保護存在功能上不滿足設(shè)計要求，需要根據(jù)現(xiàn)場實際最終確認(rèn)回路設(shè)計，所以現(xiàn)場勘察是實施失靈保護雙重化改造中關(guān)鍵的一環(huán)。

2.2 圖紙會審

失靈保護雙重化改造幾乎涉及到所有220kV單元保護二次回路改動，設(shè)計圖紙與變電站現(xiàn)場實際必須毫厘不差，需設(shè)計人員與工程施工人員到現(xiàn)場比對，最終經(jīng)過三次圖紙會審定稿，確認(rèn)最終工程施工圖紙。

2.2.1 失靈啟動回路改造要求

改造前，各220kV支路兩套保護的失靈啟動回路并接在一起去啟動失靈保護（原配置單獨失靈保護）。按照雙重化要求，改造后各支路第一、二套保護失靈啟動回路分別啟動第一、二套母線保護（母線差動保護+失靈保護）。

2.2.2 線路支路失靈保護啟動回路改造

以線路保護配置為例，第一套保護選CSC-101，第二套保護選PSL603U為例，改造前線路啟動失靈回路，保護動作與電流判別構(gòu)成的啟動回路[3]，如圖1所示。

新“六統(tǒng)一”母線保護具有失靈電流判別功能，所以啟動失靈回路不需要串電流判別回路，如圖2所示。

圖2 改造后線路啟動失靈回路

2.2.3 主變啟動失靈回路改造

以主變配置為RCS-978主變保護為例，改造前主變失靈相關(guān)回路如圖3所示。由于原單獨配置失靈保護無主變失靈聯(lián)跳三側(cè)功能，由RCS-978成套主變保護完成主變失靈聯(lián)跳三側(cè)功能，主變保護動作接點啟動RCS-974非電量保護，跳主變?nèi)齻?cè)開關(guān)，二次回路如圖3所示。

圖3 改造前主變失靈相關(guān)回路

新“六統(tǒng)一”母線保護已完善了主變失靈聯(lián)跳三側(cè)功能，由母線保護和主變保護回路配合完成此功能[4]；主變啟動失靈開入到母線保護，如復(fù)合電壓開放，失靈保護動作，跳主變所在母線所有元件跳閘接點動作閉合，對應(yīng)主變失靈聯(lián)跳三側(cè)接點動作閉合，啟動主變保護RCS-974非電量保護跳主變?nèi)齻?cè)開關(guān)，完成主變聯(lián)跳三側(cè)功能。

3 220kV母線失靈雙重化改造實施

改造原則為220kV母線禁止無保護運行，失靈保護退出時間限定短時間內(nèi)，改造期間220kV母線及單元原則上禁止倒閘操作，降低故障發(fā)生幾率[5]。

1）退出原配置第一套母線差動保護，更換為新投運第一套母線保護，完善二次回路，調(diào)試具備投運條件；各線路、主變保護啟動失靈回路由于原失靈保護在運行狀態(tài)，不具備施工條件，保護原狀，按圖紙設(shè)計，敷設(shè)電纜并制作二次線，做好接入準(zhǔn)備，待失靈保護停運，最短時間完成新投運第一套母線保護啟動失靈二次回路完善，減少無失靈保護運行時間，降低運行風(fēng)險。

2）退出失靈保護，拆除220kV母線各單元啟動失靈二次回路，二次回路分別變動為為啟動第一套母線保護，第二套母線保護失靈二次回路；完善新第一套母線保護啟動失靈回路并投入運行。

3）退出第二套母線差動保護，更換為新第二套母線保護，完善220kV母線各單元啟動失靈保護回路，調(diào)試完畢投運，失靈雙重化改造完成。如圖4所示。

圖4 改造后主變失靈相關(guān)回路

3.1 安全措施

為保證改造安全，失靈保護雙重化改造在一次設(shè)備不停電條件下進行，220kV母線各元件保護二次回路改動需填寫詳細(xì)二次安全措施票，整個改接過程實施前要在紙面上推演一次，精確到接線端子。實施過程中嚴(yán)格落實監(jiān)護制度，保證二次回路改接過程不發(fā)生繼電保護“三誤”事故。

3.2 失靈啟動回路驗證

由于電網(wǎng)穩(wěn)定、電網(wǎng)供電可靠性等條件限制，失靈啟動回路改造是在不停電條件下進行；啟動失靈回路驗證無實施條件，失靈啟動回路正確靠核對保護原理圖完成，母線各單元啟動失靈回路導(dǎo)通試驗在各單元保護定檢進行。

4 結(jié)束語

為滿足國家電網(wǎng)公司反措要求，實施220kV失靈保護雙重化改造，改造涉及220kV所有間隔單元，改造過程復(fù)雜繁瑣且危險因素多，所以必須掌握改造施工前后的各個環(huán)節(jié)，清楚改造思路、施工步驟和施工方案，明確危險點和注意事項，才能保證不發(fā)生保護誤動事故，改造中不留安全隱患，保證改造工作按期順利完成。改造過程中由于準(zhǔn)備充分，原配置失靈保護退出到新失靈保護投運時間縮短到6 h，極大降低所帶來的電網(wǎng)風(fēng)險。此次改造是對二次施工人員的技能水平、組織能力、現(xiàn)場控制能力、職業(yè)素養(yǎng)多重考驗。本文對失靈保護雙重化改造全過程進行分析，旨在對后繼變電站改造工程提供借鑒與參考。