安全自動裝置二次回路的改進設計

龐學躍

(廣東省電力設計研究院，廣東 廣州 510663)

0 引言

隨著電力系統的不斷發展，在電力大規模、遠距離輸送的情況下，電網結構越來越復雜，運行方式的變化日趨頻繁，安全自動裝置的作用日益重要，因此，需要提高安全自動裝置的可靠性以保證整個電網的安全、穩定運行。在二次回路的設計中需要提高可靠性，避免因干擾而引起安全自動裝置誤動。

1 問題的提出

某電廠原配置有1套安穩執行子站，負責執行切機功能。安穩執行子站通過復用2 M光纖通道與區域的安穩控制子站通信，接收安穩控制子站下發的切機命令，根據預先制訂的策略執行切機順序和數量。

原方案中安穩執行子站由2面屏柜組成，需要接入電廠出線的電流、電壓以及主變壓器高壓側的電流、電壓等模擬量，安穩執行子站通過發切機信號給發電機變壓器組保護實現切機功能。2面屏柜均布置在#2電子設備間，由于2臺機組的發電機變壓器組保護屏位于#1電子設備間，因此，切機二次回路需要通過跨#1，#2電子設備間的電纜實現。

由于2個電子設備間位于不同的建筑物內，2個電子設備間的電纜需要沿電纜溝經過高壓開關場地，當進行一次設備操作或雷擊放電時，開關場地的強電容易對電纜造成電磁干擾，當在同一根電纜的101和133回路中形成短路時，就會造成安穩執行子站的誤出口。原切機二次回路圖如圖1所示。

圖1 原安穩執行子站切機二次回路圖

2 改進方案

為了減少開關場地強電對二次回路的影響，對原設計方案進行了改進。在發電機變壓器組保護屏上增加中間繼電器，由安全穩定控制裝置的2副切機出口觸點構成一個完整的切機二次回路。中間繼電器參數為:額定電壓，110 V;動作時間，不大于45 ms;返回時間，不大于60 ms。改進后的切機二次回路圖如圖2所示。

圖2 改進的安穩執行子站切機二次回路圖

在改進方案中，當通過高壓開關場地的電纜受到強電干擾時，任意2個回路之間即使形成短路，安穩執行子站也不會誤出口，提高了安穩執行子站的可靠性。同時，電纜采用雙屏蔽層的控制電纜，屏蔽層在戶內二次接地網上一點接地，提高了抗干擾能力。

3 對同類工程問題的建議

在變電站設計中采用繼電保護小室分散布置的方式時，存在同樣的問題。為了減少電磁干擾，跨小室的屏柜之間應通過光纖通信，不宜通過長電纜通信。

對于確實需要通過電纜聯系的重要開入信息，可采用更優的二次回路設計方案保證其可靠性。比如，500 kV變電站繼電保護小室采用分散布置方式時，在一般情況下，500kV母線保護會布置在其中一個小室，布置在其他小室的500 kV串內的邊斷路器保護屏失靈聯跳回路需要經過高壓開關場地連接到母線保護屏。斷路器保護失靈出口均為無源觸點，強電干擾或人為誤碰極易造成失靈跳閘出口。由于失靈聯跳影響重大，母線保護的失靈聯跳誤出口會跳開所有與母線聯系的斷路器，有可能對系統安全、穩定運行造成破壞，因此，需要采取措施盡量避免這種情況的發生。為了防止強電的電磁干擾或人為誤碰造成母線保護失靈聯調出口，母線保護的失靈聯跳開入宜設計成雙開入方式，2個開入采用“與”的邏輯關系，同時，母線失靈出口應增加動作延時來提高失靈回路抗干擾的能力。

［1］GB/T 14285—2006，繼電保護和安全自動裝置技術規程［S］.

［2］GB 50217—2007，電力工程電纜設計規范［S］.