220 kV備自投裝置閉鎖放電回路隱患分析與改進

錢敏，王世祥

（深圳供電局有限公司，廣東深圳518000）

220 kV備自投裝置閉鎖放電回路隱患分析與改進

錢敏，王世祥

（深圳供電局有限公司，廣東深圳518000）

對某變電站220 kV備自投裝置外部閉鎖放電回路進行分析，指出當母聯充電保護動作時存在誤閉鎖備自投、母聯斷路器失靈保護動作時無法閉鎖備自投的隱患，提出了相應的改進方案，提高了備自投動作可靠性。

母差和失靈保護；備自投；隱患；改進

安全自動裝置是電力系統安全穩定運行的第二、三道防線，220 kV備用電源自投裝置（以下簡稱備自投）作為提高供電可靠性的補救措施，邏輯設計應以“防拒動”為主，特別是放電條件的設置應慎重。

隨著變電站內微機型二次設備的大量運用，二次回路更加復雜，在原有設備基礎上加裝220 kV備自投時，220 kV備自投外部回路與220 kV保護的配合成為比較復雜和容易出錯的環節。在實際工程應用中，必須結合現場保護配置情況全面分析，確保220 kV備自投與其它保護配合不留隱患。

1 220kV備自投的閉鎖放電條件

220 kV備自投裝置的閉鎖放電條件主要考慮以下6個方面：

（1）裝置啟動跳主供開關后，若跳閘等待延時內檢測不到相應主供開關的分位狀態，則裝置應立刻放電，需手動復歸。

（2）裝置動作后應立刻放電，需手動復歸。

（3）合閘位置繼電器（HWJ）異常告警后（判HWJ異常本身應有5 s延時），裝置應立刻放電，信號消失且手動復歸后才可重新開放。

（4）裝置處于非啟動狀態且開關檢修壓板退出時，若收到開關對應間隔的手跳信號時，裝置應立刻放電，信號消失后自動復歸。

（5）收到母差、失靈以及其它外部閉鎖信號時裝置應立刻放電，信號消失且手動復歸后才可重新開放。

（6）備自投功能壓板退出時裝置應立刻放電。

其中（4）、（5）項須由其它保護裝置提供接點開入給220 kV備自投，即邏輯判斷由其它保護實現。本文重點討論母差、失靈保護動作閉鎖備自投的回路設計方案。

2 母差、失靈保護閉鎖備自投回路存在的隱患

某220 kV變電站是深圳西部地區的重要變電站，變電站220 kV主接線為雙母線接線（配置專用母聯斷路器）。220 kV母線配置雙套RCS-915AB型母差保護（含母聯失靈保護功能）和1套RCS-916A型斷路器失靈保護，220 kV母聯斷路器配置1套RCS-923A型輔助保護。擬在本站新裝設1套GFWK-J型220 kV備自投裝置，該裝置按照雙母主接線形式配置線路自投和母聯自投兩種功能。

按標準化備自投設計要求，220 kV母差、失靈保護動作閉鎖220 kV備自投信號共用1個開入點，閉鎖信號開入時裝置立刻放電，閉鎖信號消失且手動復歸后裝置才進入充電狀態，而現場220 kV母差、失靈保護只能提供中央信號接點。因此，本站母差、失靈保護動作閉鎖220 kV備自投功能由中央信號保持接點實現。

在220 kV備自投裝置調試過程中發現，母差、失靈保護動作閉鎖220 kV備自投回路設計（如圖1所示）存在以下隱患：

（1）將220 kV母差保護動作跳母聯接點XTML引入，可能導致雙母線中某一母線檢修后送電過程中母聯充電保護動作時誤閉鎖備自投，在此期間若正常運行母線失壓，因備自投放電不動作，將導致全站失壓。

圖1 原母差、失靈保護動作閉鎖備自投回路圖

（2）220 kV母聯失靈保護由220 kV母差保護實現，但設計方案未將母差保護屏內失靈跳Ⅰ母XSL1M、失靈跳Ⅱ母XSL2M接點引入閉鎖回路，可能導致母聯失靈保護動作時無法閉鎖備自投，引起備自投誤動作，擴大事故范圍。

3 母差、失靈保護閉鎖備自投回路的改進

220 kV母差、失靈保護動作閉鎖220 kV備自投回路，既要保證備自投裝置在母線故障、母聯或其它支路斷路器失靈的情況下能被可靠閉鎖，又必須防止雙母線中某一母線檢修后送電過程中母聯充電保護動作情況下，不誤閉鎖正常運行母線的線路備自投功能，使其能夠充分發揮提高供電可靠性的作用。

3.1 母差保護動作閉鎖備自投回路

結合RCS-915AB型母差保護動作邏輯[3]分析可知，220 kV雙母線在各種運行方式下發生母線故障（含母聯死區故障）時，不論跳母聯接點XTML是否動作，母差保護動作接點XTJ都動作，因此將母差保護動作接點XTJ引入220 kV備自投閉鎖放電回路已滿足要求。

當雙母線中某一母線檢修后由單母線運行方式（期間備自投可以正常充電）轉為雙母運行方式過程中，投入了母差保護裝置內母聯斷路器充電保護功能并投入充電閉鎖母差控制字，若母聯斷路器合閘于故障母線時，母線充電保護立即動作跳開母聯斷路器，不影響正常運行母線，僅跳母聯接點XTML動作。此時，為了不影響正常運行母線的線路備投功能，母差保護跳母聯接點XTML不能接入備自投閉鎖回路。

本站220 kV母聯失靈保護功能可由220 kV母差保護實現，動作邏輯如圖2所示。母差保護投入外部起動母聯失靈控制字SW1，當220 kV母差、失靈保護或220 kV主變保護動作跳220 kV母聯斷路器時，若該斷路器失靈，則母差保護內母聯失靈保護檢測到外部起動母聯失靈、母差保護動作、充電保護動作任意開入，同時母聯電流仍大于設定值、兩條母線電壓閉鎖條件開放，經母聯失靈動作延時后將跳開2條母線上所有斷路器[3]。

圖2 220kV母聯失靈保護動作邏輯

220 kV母差保護內母聯失靈保護動作時，其信號接點動作情況如下：母差保護接點XTJ不動作，跳母聯接點XTML、失靈跳Ⅰ母接點XSL1M、失靈跳Ⅱ母接點XSL2M同時動作。因此，220 kV母聯斷路器失靈時，為防止備自投誤動作將備供線路合閘于故障母線，應將失靈跳Ⅰ母接點XSL1M、失靈跳Ⅱ母接點XSL2M并聯接入備自投閉鎖回路。

3.2 失靈保護動作閉鎖備自投回路

220 kV斷路器失靈保護未配置母聯失靈保護功能，故其中的母聯失靈動作接點XMLSL不宜接入220 kV備自投閉鎖回路。

結合RCS-916A型失靈保護動作邏輯[4]分析可知，在220 kV雙母線各種運行方式下，某支路斷路器失靈時，斷路器失靈保護檢測到該支路所在母線的起動失靈開入（如圖3所示），同時相應母線段的電壓閉鎖條件開放，失靈保護立即動作出口，一時限跳母聯，二時限跳失靈元件所在母線所有斷路器，即一時限跳母聯接點XTML動作，二時限失靈跳Ⅰ母接點XT1M、失靈跳Ⅱ母接點XT2M其中一個動作；若互聯壓板投入則跳2條母線上所有斷路器，即跳母聯接點XTML、失靈跳Ⅰ母接點XT1M、失靈跳Ⅱ母接點XT2M均動作。

圖3 220kV失靈保護裝置起動失靈開入回路

綜上所述，當220 kV斷路器失靈保護動作時，為防止備自投誤動作將備供線路合閘于故障，應將斷路器失靈保護跳Ⅰ母接點XT1M、失靈跳Ⅱ母接點XT2M并接引入備自投閉鎖回路使其可靠放電，且斷路器失靈保護動作跳母聯斷路器后會跳至少一條母線上斷路器，為簡化回路，跳母聯接點XTML可不接入。

3.3 改進后的母差、失靈保護動作閉鎖備自投回路

綜上所述，為了確保在母線故障、母聯或其它支路斷路器失靈情況下備自投功能被可靠閉鎖，同時防止在母聯充電動作時正常運行母線的線路備自投功能被誤閉鎖，應將220kV母差保護內母差保護動作接點XTJ、失靈跳Ⅰ母接點XSL1M、失靈跳Ⅱ母接點XSL2M和220 kV斷路器失靈保護內失靈跳Ⅰ母接點XT1M、失靈跳Ⅱ母接點XT2M并聯接入備自投閉鎖回路。改進后的220 kV母差、失靈保護動作閉鎖備自投回路如圖4所示。

圖4 改進后的母差、失靈保護動作閉鎖備自投回路

4 結語

根據某220 kV變電站保護配置情況，分析了220 kV母差、失靈保護動作閉鎖220 kV備自投回路設計中存在當母聯充電過流保護動作時誤閉鎖備自投，母聯斷路器失靈保護動作時無法閉鎖備自投的隱患，針對隱患進行了深入分析并提出了改進方案，提高了220 kV備自投裝置動作可靠性和選擇性，可為其它工程應用提供參考。

[1]趙忠秋.220 kV備自投配置及與相關保護的配合關系[J].河北工程技術高等?？茖W校學報，2012（1）∶31-32.

[2]楊文佳，張蔭群，吳國炳，等.廣東電網備用電源自動投入裝置標準化設計的研究[J].南方電網技術，2009（3）; 105-106.

[3]高中德，舒治淮，王德林，等.國家電網公司繼電保護培訓教材[M].北京：中國電力出版社，2009.

（本文編輯：楊勇）

Analysis and Improvement of External Blocking Circuit in 220 kV Standby Power Supply Automatic Switching

QIAN Min WANG Shi-xiang
（Shenzhen Power Supply Bureau Co.，Ltd.，Shenzhen Guangdong 518000，China）

This paper analyzes external blocking circuit of 220 kV standby power supply automatic connection device in a substation and indicates that there are maloperation of standby power supply automatic connection device locking during bus coupler charging protection and failure of standby power supply automatic connection device locking during malfunction of bus coupler breaker.The paper proposes the improvement and enhances action reliability of standby power supply automatic connection device.

bus differential and malfunction protection；standby power supply automatic switching；hidden trouble；improvement

TM762.1

：B

：1007-1881（2013）07-0022-03

2012-09-13

錢敏（1986-），男，云南曲靖人，助理工程師，從事電力系統繼電保護工作。