羅昕宇

【摘 要】主變是變電站中最重要設(shè)備，主變的正常運(yùn)行對(duì)于電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行有著決定性的影響。作為保障主變安全穩(wěn)定運(yùn)行的設(shè)備，主變保護(hù)在變電站保護(hù)中同樣具有舉足輕重的地位。作為適應(yīng)電力系統(tǒng)不同運(yùn)行方式的設(shè)備，一臺(tái)主變往往具有多種不同的運(yùn)行方式，因此主變保護(hù)動(dòng)作情況自然也需要適應(yīng)不同的運(yùn)行方式，并在充分保證選擇性的情況下迅速可靠地切除故障，保證非故障部分運(yùn)行。作為一種多出口、多邏輯組合的保護(hù)，出口矩陣的正確性就決定了保護(hù)裝置能否正確動(dòng)作。倘若出口矩陣出現(xiàn)了問題，主變保護(hù)毫無疑問將發(fā)生拒動(dòng)或誤動(dòng)，進(jìn)而威脅設(shè)備或電網(wǎng)的安全穩(wěn)定[1]。在此就通過對(duì)一起由于出口矩陣問題造成的主變誤動(dòng)事件進(jìn)行分析與思考。

【關(guān)鍵詞】出口矩陣;保護(hù)版本;主變保護(hù)

一、事件經(jīng)過

某35kV變電站1號(hào)主變低后備保護(hù)動(dòng)作跳閘，主變低后備保護(hù)I段復(fù)壓過流保護(hù)動(dòng)作跳開主變10kV側(cè)401斷路器。

該變電站35kV側(cè)為單母接線，母線上連接兩臺(tái)主變;10kV側(cè)為單母分段接線，兩臺(tái)變壓器分別接一段母線。保護(hù)動(dòng)作前低壓側(cè)兩段母線分列運(yùn)行，I母上有兩回線，動(dòng)作之后只有401斷路器動(dòng)作跳開，其它斷路器保持原來狀態(tài)。檢查裝置與后臺(tái)信號(hào)，發(fā)現(xiàn)10kV線路保護(hù)故障而斷路器沒跳開，主變低后備保護(hù)動(dòng)作越級(jí)跳閘。由于10kV線路保護(hù)拒動(dòng)原因不在本次討論范圍內(nèi)，在此不予贅述。

主變低后備保護(hù)定值單上I段復(fù)壓過流保護(hù)動(dòng)作定值為12.4A，0.3S聯(lián)跳分段斷路器，Ⅱ段復(fù)壓過流保護(hù)動(dòng)作定值為12.4A，0.6S跳主變各側(cè)斷路器（由此可見整定方式將Ⅱ段復(fù)壓過流保護(hù)用作I段復(fù)壓過流保護(hù)長(zhǎng)延時(shí)使用）。Ⅲ段復(fù)壓過流保護(hù)動(dòng)作定值為5.7A，1.0S聯(lián)跳分段斷路器，Ⅳ段復(fù)壓過流保護(hù)動(dòng)作定值為5.7A，1.2S跳主變低壓側(cè)斷路器。保護(hù)裝置型號(hào)為ISA-388G，運(yùn)行時(shí)主變低后備保護(hù)置于01區(qū)，定值設(shè)置正確。

二、保護(hù)動(dòng)作情況分析

按照定值整定情況，在10kV線路拒動(dòng)越級(jí)跳閘情況下，正常動(dòng)作情況應(yīng)該為在0.3S時(shí)10kV母聯(lián)斷路器跳閘（實(shí)際運(yùn)行方式中母聯(lián)最初就處于熱備用狀態(tài)），由于故障未切除，在0.6S時(shí)跳開1號(hào)主變各側(cè)斷路器;然而現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況為0.3S時(shí)主變低壓側(cè)斷路器直接跳閘，而10kV分段斷路器由于初始即為斷開狀態(tài)不清楚保護(hù)裝置是否動(dòng)作。即按照設(shè)備越級(jí)跳閘分析，動(dòng)作情況依然不符合整定動(dòng)作邏輯。因此懷疑保護(hù)裝置出口矩陣設(shè)置錯(cuò)誤或跳閘回路接線錯(cuò)誤。檢查裝置出口矩陣，發(fā)現(xiàn)矩陣全部處于未設(shè)置狀態(tài)（0000H），正常情況保護(hù)動(dòng)作后不會(huì)有任何出口;檢查跳閘回路，回路接線正確。進(jìn)行盤內(nèi)調(diào)試，保護(hù)裝置復(fù)壓過流I段0.3S動(dòng)作出口，出口接點(diǎn)即為401斷路器跳閘出口接點(diǎn)，符合故障發(fā)生保護(hù)實(shí)際動(dòng)作情況，但與此時(shí)出口矩陣正常動(dòng)作邏輯不符。試驗(yàn)結(jié)果表明保護(hù)程序有問題。

檢查主變低后備保護(hù)裝置程序版本，版本為388G（KML1）.V3.10.070716.hex，不在南網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)軟件版本庫之內(nèi)，屬于地域型特化版本的保護(hù)。查閱該版本軟件說明書，發(fā)現(xiàn)該程序具有特殊動(dòng)作邏輯：保護(hù)程序有分段并列和分列運(yùn)行兩種方式，分別定為定值區(qū)1和定值區(qū)2。兩種方式下的四段復(fù)壓閉鎖過流保護(hù)出口不同：

分列運(yùn)行：定值區(qū)1，復(fù)壓閉鎖過流保護(hù)I段跳CJ01、CJ04，II段跳CJ01、CJ04，III段、IV段不投。

并列運(yùn)行：定值區(qū)2、復(fù)壓閉鎖過流保護(hù)I段跳CJ01、CJ03，II段跳CJ04，III段跳CJ01、CJ03，IV段跳CJ04。

其中CJ01為動(dòng)作信號(hào)出口，CJ03為分段斷路器出口，CJ04為主變低壓側(cè)斷路器出口。

現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，這兩個(gè)動(dòng)作邏輯默認(rèn)寫入程序當(dāng)中，不受出口矩陣控制，且在裝置各個(gè)菜單內(nèi)均無法看出;嘗試改變出口矩陣進(jìn)行試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)保護(hù)裝置實(shí)際出口為默認(rèn)出口邏輯與設(shè)置邏輯之和。

三、暴露問題及解決方案

從這次主變保護(hù)誤動(dòng)出口中暴露出幾個(gè)問題：1：不在南網(wǎng)保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)程序版本庫里的保護(hù)版本不一定得到廣泛實(shí)際運(yùn)用驗(yàn)證，保護(hù)運(yùn)行過程中存在誤動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)，且隱秘性極高，在非動(dòng)作跳閘的情況下很難發(fā)現(xiàn)[2];2、現(xiàn)階段有部分保護(hù)裝置，出口矩陣為了防止誤設(shè)置而進(jìn)行加密或隱藏，卻沒有設(shè)置出口矩陣檢查菜單，出口矩陣動(dòng)作情況無法直觀準(zhǔn)確檢查;且出口矩陣設(shè)置規(guī)范不一，在出口矩陣檢查時(shí)仍然需要退出保護(hù)或進(jìn)入出口動(dòng)作調(diào)試頁面，既不便于定值例行檢查，又在現(xiàn)階段定檢方式中存在設(shè)備檢驗(yàn)盲區(qū);3、出口矩陣通常以四位16進(jìn)制位設(shè)置，但每一位對(duì)應(yīng)出口對(duì)于不同廠家、不同版本程序及不同接線方式，設(shè)定都不盡相同，在對(duì)應(yīng)設(shè)備廠家資料缺失的情況下將對(duì)設(shè)備校驗(yàn)產(chǎn)生困難;同時(shí)出口變化時(shí)裝置沒有直觀顯示，對(duì)于正常邏輯主變校驗(yàn)都需要大量時(shí)間精力，類似本次具有不可視特殊動(dòng)作邏輯的程序版本在正常更改動(dòng)作方式后更是極易出現(xiàn)出口校驗(yàn)錯(cuò)漏，造成故障發(fā)生時(shí)保護(hù)誤動(dòng)、拒動(dòng)的問題。

通過上述分析，可以發(fā)現(xiàn)出口矩陣的直觀性對(duì)于保護(hù)定檢、驗(yàn)收和例行檢查的效率很重要，而出口矩陣的絕對(duì)性對(duì)保護(hù)可靠性有著十足的影響。目前對(duì)于多出口保護(hù)來說，出口矩陣成為了保護(hù)邏輯組成方式的一項(xiàng)重要內(nèi)容，其重要性與數(shù)值定值已然相當(dāng)，但是目前出口矩陣的規(guī)范要求不統(tǒng)一，保護(hù)裝置相關(guān)的功能不便捷，對(duì)實(shí)際工作和維護(hù)產(chǎn)生了較大影響。在此提出幾個(gè)解決方案：1、改進(jìn)出口矩陣菜單人機(jī)功效，在保護(hù)裝置中設(shè)置便于檢查的出口矩陣菜單，且設(shè)置/查看/調(diào)試功能不能相互切換，以便于運(yùn)維和檢驗(yàn)，且避免誤整定或誤調(diào)試;2、規(guī)范出口矩陣出口定義或允許出口設(shè)置自定義并可視化，通過制度規(guī)范明確出口矩陣各位對(duì)應(yīng)的出口要求，并且在整定出口矩陣時(shí)寫入每一位對(duì)應(yīng)的出口定義（類似母差保護(hù)間隔定義的方式）以便檢查裝置出口邏輯正確;3、規(guī)范出口矩陣設(shè)置要求，保證出口矩陣的絕對(duì)性，嚴(yán)禁出現(xiàn)出口矩陣不能完全表征出口動(dòng)作的情況發(fā)生，避免不可視的固定邏輯出現(xiàn)。

四、總結(jié)

對(duì)于主變保護(hù)等多出口邏輯裝置來說，出口矩陣的人機(jī)交互功效及其邏輯絕對(duì)性對(duì)于設(shè)備運(yùn)行及日常維護(hù)都相當(dāng)重要。因?yàn)槌隹诰仃囌`設(shè)置或程序邏輯等造成設(shè)備誤動(dòng)、拒動(dòng)的問題不勝枚舉，本文中就是其中較為典型且少見的例子。針對(duì)這個(gè)問題，首先在設(shè)備技術(shù)規(guī)范及廠家設(shè)計(jì)上就應(yīng)當(dāng)優(yōu)化并規(guī)范好出口矩陣標(biāo)準(zhǔn)，例如在新保護(hù)裝置配置中，將出口矩陣查看整合于定值檢查欄目當(dāng)中并規(guī)范出口對(duì)應(yīng)關(guān)系并使定義可視化，從根本上減少出口矩陣問題造成設(shè)備誤動(dòng)或維護(hù)困難的幾率;然后在設(shè)備跳閘后，當(dāng)發(fā)現(xiàn)動(dòng)作情況不符合邏輯時(shí)，可以檢查軟件版本，當(dāng)版本不在南網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)庫內(nèi)時(shí)，考慮軟件版本是否影響保護(hù)正確出口;對(duì)于地域特化型保護(hù)，保護(hù)裝置應(yīng)當(dāng)不存在未顯示的出口情況，且當(dāng)驗(yàn)收工作時(shí)，務(wù)必進(jìn)行全出口檢查，防止出現(xiàn)不可視的動(dòng)作邏輯出現(xiàn)。只有保證了出口矩陣的直觀性及絕對(duì)性，才能保證主變保護(hù)動(dòng)作時(shí)的正確性，保障一次設(shè)備與電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]蘇杰鋒，譚子毅，雷宇，梁志豪，常建軍.一種主變保護(hù)出口檢測(cè)裝置的研發(fā)[J].電工電氣，2017（2）：56.

[2]Q/CSG212019-2011南方電網(wǎng)微機(jī)繼電保護(hù)裝置軟件版本管理規(guī)定[S].

（作者單位：昆明供電局）