淺析核電廠廠用電系統保護選擇性試驗方法

柳鵬

（中國核電工程有限公司，北京 100089）

一、保護選擇性的定義

保護選擇性是指故障點在區內保護就動作，在區外不動作；當主保護未動作時，由近后備或遠后備切除故障，使停電面積最小。在6kV廠用電系統中，保護的選擇性是指中壓配電盤之間、配電盤與其負荷之間過流保護的選擇性。

二、保護選擇性試驗的范圍

6kV廠用電系統中部分中壓配電盤連接方式如下圖。其中由1#輔變對9LGR001TB供電；9LGR001TB除向電鍋爐等負荷供電外，還通過9LGR106JA、1LGC200JA向 1LGC001TB供電；1LGC001TB除向電動機等負荷供電外，還通 過 1LGC104JA、1LHA001JA分 別 向9LGIB001TB、1LHA001TB供電（見圖1）。

以往的保護選擇性試驗只是對配電盤之間的過流保護進行了驗證，沒有驗證每個配電盤的電源進線斷路器與其負荷開關之間過流保護的選擇性，因此具有局限性。如1LHA001TB上有電動機負荷，當任意一電動機的負荷開關下側發生短路故障，其負荷開關應首先斷開，切斷短路電流，如果過流保護的裕度過小，不具備實際的選擇性，就會使1LHA001JA越級跳閘，就會導致整個1LHA001TB電源的喪失。因此每個配電盤的負荷開關只要配置了過流保護，就存在著與配電盤電源進線斷路器過流保護之間的配合要求，同樣存在選擇性。

中壓系統配電盤的進線斷路器、饋線斷路器和負荷開關都設置了過流保護，通過中壓配電盤之間、配電盤與其負荷之間的過流保護定值和時間定值的配合，實現中壓配電盤之間保護的選擇性。以1LGC001TB配電盤為例，保護選擇性試驗需驗證以下兩部分：

圖1 中壓系統接線圖

1下游配電盤（如 1LHA001TB、9LGIB001TB）分別過流保護動作時，1LGC001TB饋線斷路器（如1LHA001JA、1LGC104JA）分別與進線斷路器的配合。

2電動機、變壓器負荷分別過流保護動作時，饋線斷路器（1LGC106JA、1LGC108JA等）分別與進線斷路器的配合。

三、保護選擇性試驗的內容

以1LGC001TB上電源進線斷路器1LGC200JA和下游饋線斷路器1LGC104JA之間的過流保護選擇性驗證試驗為例。常規試驗方法是分別在兩斷路器過流保護CT的二次側注入動作電流，測量過流保護繼電器的動作時間，該時間只要滿足過流保護定值的誤差要求即可；測量每個斷路器的固有分閘時間，該時間只要在斷路器固有分閘時間的誤差范圍內，即認為試驗合格；再將兩斷路器的保護動作時間與斷路器固有分閘時間分別相加，分別計算出時間和T200、T104。若T200>T104則認為1LGC200JA與1LGC104JA的過流保護滿足選擇性要求。

電路短路故障的實際切除時間應該包括4部分：過流保護繼電器的動作時間、保護出口繼電器的動作時間、斷路器的固有分閘時間、燃弧時間。常規的試驗方法對短路故障切除時間的測量方法不正確，影響因素考慮不夠全面，不能全面反映斷路器實際切除短路故障所用的真實時間。

保護選擇性不僅體現在出現短路故障時只跳開本級進線斷路器，其上一級的進線斷路器不會跳閘，還包括本級進線斷路器或其保護裝置因故拒動不能切除故障時，能由上一級配電盤的進線斷路器跳閘將故障切除。常規的試驗方法僅僅驗證了前者。為彌補常規試驗方法中以上兩個不足之處，采用下面改進后的試驗方法。以1LGC001TB的1LGC200JA和1LHA0-01JA之間的過流保護選擇性驗證試驗為例。

1試驗前接線準備

使用繼保測試儀輸入1LHA001JA綜保裝置的二次電流I1為其過流整定值IdLHA的1.1倍，輸入1LGC200JA綜保裝置的二次電流I2為1.1×IdLGC。并分別將 1LGC200JA和1LHA001JA的斷路器常閉輔助接點接入繼保測試儀，作為繼保測試儀停止輸出的信號。

2試驗過程

將斷路器1LGC200JA和1LHA001JA合閘。繼保測試儀同時輸出兩路相位相同，大小分別為I1、I2的電流，經延時后，1LHA001JA跳閘，1LGC200JA未動作，繼保測試儀停止輸出，并記錄斷路器1LHA001JA跳閘延時時間TLHA。

將斷路器1LGC200JA和 1LHA001JA合閘，并解除綜保裝置至斷路器跳閘回路的接線。繼保測試儀同時輸出兩路相位相同，大小分別為I1、I2的電流，經延時后，1LGC200JA跳閘，而1LHA001JA未動作，繼保測試儀停止輸出，并記錄斷路器1LGC200JA跳閘延時時間TLGC。

圖2

3結果分析

若斷路器跳閘情況符合要求，再比較TLHA和TLGC，TLHA

結語

為檢驗廠用電系統保護的選擇性，試驗的范圍應包括中壓配電系統中所有存在選擇性的保護，即配電盤之間、配電盤與其負荷之間的選擇性。不僅要驗證發生短路故障的配電盤或負荷進線斷路器準確跳閘，而上一級配電盤斷路器不動作，還要驗證本級斷路器拒動時，上一級斷路器準確動作。本文提及的試驗方法還在討論階段，有待于在機組調試過程中繼續改進、優化。

[1]海南昌江核電站電源切換系統調試大綱[Z].

[2]賀家李，宋從矩.電力系統繼電保護原理[M].北京：中國電力出版社，2004.

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