500kV升壓站保護(hù)特點(diǎn)分析

鄭 輝

（河北興泰發(fā)電有限責(zé)任公司，河北 邢臺(tái) 054000）

500kV升壓站保護(hù)特點(diǎn)分析

鄭 輝

（河北興泰發(fā)電有限責(zé)任公司，河北 邢臺(tái) 054000）

結(jié)合某500kV升壓站的實(shí)際情況，較為詳細(xì)地分析了其所采用的3／2接線保護(hù)的主要特點(diǎn)，對(duì)該500kV升壓站長(zhǎng)時(shí)間、穩(wěn)定運(yùn)行具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

500kV 升壓站；3／2接線；保護(hù)；特點(diǎn)

0 引言

某500kV升壓站自投運(yùn)至今，一直運(yùn)行良好。該升壓站采用的保護(hù)裝置大多采用國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)，且各有特點(diǎn)。其與以往的保護(hù)裝置相比，也有著諸多差異。所以，本文擬通過(guò)詳細(xì)的分析比較全面掌握該保護(hù)系統(tǒng)的功能特點(diǎn)，以便于相關(guān)設(shè)備維護(hù)工作的開(kāi)展。

1 3／2接線保護(hù)

1.1 3／2主接線保護(hù)配置

首先，所有開(kāi)關(guān)僅配置單個(gè)RCS－921A保護(hù)，用以實(shí)現(xiàn)失靈保護(hù)及重合閘功能，且單個(gè)開(kāi)關(guān)僅配置一個(gè)操作箱。其次，將雙套R(shí)CS－922保護(hù)配置于單個(gè)邊開(kāi)關(guān)屏柜之上，雙套R(shí)CS－922保護(hù)分別作用在中、邊開(kāi)關(guān)的跳圈之上。最后，在每條線路之上配置數(shù)套R(shí)CS925遠(yuǎn)跳裝置，遠(yuǎn)跳動(dòng)作由邊中失靈保護(hù)予以啟動(dòng)，電抗器保護(hù)和過(guò)電壓保護(hù)啟動(dòng)遠(yuǎn)跳。

1.2 3／2接線失靈保護(hù)的跳閘對(duì)象

在邊斷路器的失靈保護(hù)動(dòng)作之后，實(shí)現(xiàn)了邊斷路器所在母線上全部中斷路器和斷路器的跳開(kāi)動(dòng)作，并實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)方跳閘功能的啟動(dòng)。在啟動(dòng)中斷路器的失靈保護(hù)動(dòng)作之后，實(shí)現(xiàn)兩側(cè)邊斷路器的跳開(kāi)動(dòng)作，并啟動(dòng)對(duì)側(cè)相應(yīng)的斷路器。需要注意的是，由于中斷路器和邊斷路器所保護(hù)的跳閘對(duì)象有所差異，因此失靈保護(hù)務(wù)必單獨(dú)跟著斷路器進(jìn)行設(shè)置。

1.3 斷路器失靈保護(hù)

由充電保護(hù)、變壓器保護(hù)、線路保護(hù)或者母線保護(hù)來(lái)啟動(dòng)邊斷路器的失靈保護(hù)，在失靈保護(hù)動(dòng)作之后，接著再跳該斷路器一次，并對(duì)該母線上的全部中斷路器和斷路器進(jìn)行跳開(kāi)。另外，對(duì)于連接元件為變壓器或線路的情況，還應(yīng)當(dāng)對(duì)應(yīng)地啟動(dòng)跳閘繼電器跳各側(cè)的斷路器，或者啟動(dòng)此線路的遠(yuǎn)跳。

由充電保護(hù)、變壓器保護(hù)或者線路保護(hù)來(lái)啟動(dòng)中斷路器的失靈保護(hù)，在失靈保護(hù)動(dòng)作之后，接著再跳該斷路器一次，并對(duì)兩個(gè)邊斷路器進(jìn)行跳開(kāi)。另外，對(duì)于連接元件為變壓器或線路的情況，還應(yīng)當(dāng)對(duì)應(yīng)地啟動(dòng)跳閘繼電器跳各側(cè)的斷路器，或者啟動(dòng)此線路的遠(yuǎn)跳。

1.4 3／2接線死區(qū)保護(hù)

基于TA的位置和數(shù)量來(lái)對(duì)死區(qū)范圍進(jìn)行判定，如圖1所示。

TA與斷路器之間（圖1中TA1與斷路器1之間）一旦發(fā)生故障，在跳開(kāi)開(kāi)關(guān)之后，就無(wú)法消除故障。由于該類型的站內(nèi)故障呈現(xiàn)出電流大、對(duì)系統(tǒng)影響較大的特點(diǎn)，且失靈保護(hù)動(dòng)作通常都有著較長(zhǎng)的時(shí)延，因此有必要設(shè)置相應(yīng)的死區(qū)保護(hù)，以縮短動(dòng)作響應(yīng)時(shí)間。其動(dòng)作邏輯主要如下：當(dāng)裝置接收到TWJ信號(hào)和跳閘信號(hào)之后，并且死區(qū)過(guò)流元件動(dòng)作依舊沒(méi)有返回，死區(qū)保護(hù)由死區(qū)保護(hù)投入控制經(jīng)整延時(shí)予以啟動(dòng)，失靈保護(hù)與出口回路保持一致。

圖1 3／2接線死區(qū)保護(hù)說(shuō)明示意圖

1.5 瞬時(shí)限跳回路

由用戶設(shè)定決定，瞬時(shí)限跳回路可以分為三相及三相限跳、兩相跳閘聯(lián)跳和單相跟跳等方式。瞬時(shí)限跳回路的出口接點(diǎn)和對(duì)應(yīng)的保護(hù)出口接點(diǎn)一道實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)的跳開(kāi)動(dòng)作。

1.6 3／2接線重合閘

為了日常檢修和維護(hù)的方便，應(yīng)當(dāng)按照斷路器來(lái)進(jìn)行3／2接線重合閘的配置。另外，為了有效降低對(duì)系統(tǒng)的沖擊，一定要使兩斷路器按照順序重合。需要注意的是，后重合斷路器務(wù)必先成功重合，只有這樣，才能產(chǎn)生和發(fā)送重合脈沖。

通常情況下，將邊斷路器作為先合斷路器。這是由于邊斷路器重合于永久性故障上拒動(dòng)，實(shí)現(xiàn)失靈保護(hù)跳相鄰母線，對(duì)停電范圍不產(chǎn)生負(fù)面影響。反之，如果先合中斷路器重合于永久性故障上拒動(dòng)，就會(huì)使該串處于停用狀態(tài)，對(duì)停電范圍產(chǎn)生負(fù)面影響。

在由于斷路器退出工作或因故檢修而使先合重合閘停用的狀況下，后合重合閘以先合重合閘整定時(shí)限動(dòng)作，以便杜絕日后重合閘整定時(shí)限重合，縮短非必要的時(shí)延，從而有效增強(qiáng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

1.7 瞬時(shí)單相故障線路兩側(cè)重合順序

如圖2所示，一旦線路出現(xiàn)瞬時(shí)性單相接地故障，首先兩側(cè)斷路器單相跳開(kāi)，其斷路器重合順序?yàn)椋鹤冸娬緜?cè)1DL→發(fā)電廠側(cè)3DL→變電站側(cè)2DL→發(fā)電廠側(cè)4DL。

1.8 永久性單相故障線路兩側(cè)重合順序

如圖3所示，一旦線路出現(xiàn)永久性單相接地故障，首先兩側(cè)斷路器單相跳開(kāi)，接著重合的是變電站側(cè)1DL斷路器，合于故障保護(hù)動(dòng)作跳變電站側(cè)斷路器。發(fā)電廠側(cè)無(wú)重合機(jī)會(huì)，通過(guò)非全相對(duì)跳開(kāi)進(jìn)行保護(hù)。

圖2 瞬時(shí)單相故障線路兩側(cè)重合順序示意圖

圖3 永久性單相故障線路兩側(cè)重合順序示意圖

1.9 自動(dòng)重合閘

對(duì)于該500kV升壓站來(lái)說(shuō)，所采用的中斷路器和邊斷路器的雙套R(shí)CS－922裝置存在明顯的重合閘順序問(wèn)題。為了滿足現(xiàn)實(shí)需要，裝置內(nèi)設(shè)置了“閉鎖先合”以及“投先合”等開(kāi)關(guān)量輸入。

在“先合投入”壓板投入的情況下，該升壓站裝置的重合閘設(shè)定為先合重合閘，該方式具有合閘脈沖發(fā)送時(shí)延較短的特點(diǎn)（合閘脈沖持續(xù)120ms）。

啟動(dòng)先合重合閘的情況下，馬上閉合輸出開(kāi)關(guān)量接點(diǎn)的“閉鎖先合”，此接點(diǎn)作為后合重合閘的“閉鎖先合”的開(kāi)關(guān)量輸入。

2 RCS－921A 壓板投退

（1）功能壓板：投先重、投充電保護(hù)、投檢修狀態(tài)、重合方式切換把手。（2）RCS－921A裝置面板介紹：圖4中，“運(yùn)行”指示燈為綠色，正常運(yùn)行裝置時(shí)，該燈處于長(zhǎng)亮狀態(tài)。“TV斷線”指示燈為黃色，在出現(xiàn)電壓回路斷線的情況下，該燈處于長(zhǎng)亮狀態(tài)。“充電”指示燈為黃色，完成重合充電的情況下該燈點(diǎn)亮。“跳A”、“跳B(niǎo)”、“跳C”3個(gè)指示燈均為紅色，在保護(hù)動(dòng)作出口時(shí)點(diǎn)亮，當(dāng)“信號(hào)復(fù)歸”后立即熄滅。“重合閘”指示燈為紅色，在保護(hù)重合閘動(dòng)作的情況下點(diǎn)亮，而當(dāng)“信號(hào)復(fù)歸”后立即熄滅。

圖4 RCS921裝置面板示意圖

RCS－921A可作為輔助保護(hù)裝置，實(shí)現(xiàn)過(guò)電壓?jiǎn)?dòng)遠(yuǎn)跳，有著就地判別功能的過(guò)壓保護(hù)和收信直跳。

3 結(jié)語(yǔ)

500kV升壓站長(zhǎng)時(shí)間、穩(wěn)定運(yùn)行，對(duì)于整個(gè)電網(wǎng)具有至關(guān)重要的意義。只有充分了解500kV升壓站的保護(hù)特點(diǎn)之后，才能高效、科學(xué)地開(kāi)展日常維護(hù)工作。因此，廣大技術(shù)人員務(wù)必認(rèn)真學(xué)習(xí)，充分領(lǐng)會(huì)和掌握，不斷提高自身的綜合素質(zhì)，以便確保升壓站的正常運(yùn)行。

［1］王志剛，蘇平.神頭二電廠500kV升壓站線路斷路器取消合閘電阻可行性論證分析［J］.山西電力，2005（6）

［2］牛傳杰.聊城發(fā)電廠500kV升壓站PMC項(xiàng)目管理模式的探討［D］.北京：華北電力大學(xué)，2010

［3］汪元姣.嘉興電廠二期500kV升壓站電氣控制設(shè)計(jì)特點(diǎn)［J］.電力設(shè)備，2005（12）

2014－05－13

鄭輝（1971—），男，河北邢臺(tái)人，工程師，主要從事發(fā)電廠電氣二次設(shè)備、繼電保護(hù)及自動(dòng)化裝置的檢修管理工作。