500 kV后備保護(hù)分段開(kāi)關(guān)二次回路改進(jìn)的探討

羅甘寧

摘 要：探討了500 kV后備保護(hù)分段開(kāi)關(guān)的二次回路改進(jìn)，簡(jiǎn)要介紹了其現(xiàn)狀，并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)改進(jìn)和保護(hù)裝置的改進(jìn)提出了一系列的建議，以期能為有關(guān)方面的需要提供有益的參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：變電站；二次回路；后備保護(hù)；回路改進(jìn)

中圖分類(lèi)號(hào)：TM564 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.10.088

500 kV變電站的母線單元容易發(fā)生故障，影響變電站的正常運(yùn)行，這是我們必須要重視的。而采用分段開(kāi)關(guān)則可以避免單一母線故障所帶來(lái)的影響，在任意一段母線發(fā)生故障時(shí)，仍能保障變電站的正常運(yùn)行。基于此，本文就500 kV后備保護(hù)分段開(kāi)關(guān)的二次回路改進(jìn)進(jìn)行了探討。

1 現(xiàn)狀介紹

根據(jù)整定規(guī)程，變壓器后備保護(hù)動(dòng)作切除的原則為盡量縮小被切除的范圍，一般為先斷開(kāi)分段、母聯(lián)斷路器，再斷開(kāi)本側(cè)（對(duì)側(cè)）斷路器，最后斷開(kāi)其他各側(cè)斷路器。現(xiàn)階段，主變保護(hù)動(dòng)作通過(guò)出口壓板直接將跳閘二次回路接至分段開(kāi)關(guān)操作箱的TJF繼電器，出口壓板的投退由運(yùn)行值班人員根據(jù)主變運(yùn)行方式進(jìn)行操作。如果#1主變的刀閘1合上接在I母，則將聯(lián)跳分段1開(kāi)關(guān)的出口壓板投入，將聯(lián)跳分段2開(kāi)關(guān)的出口壓板退出；如果主變的刀閘2合上接在Ⅱ母，則將聯(lián)跳分段2開(kāi)關(guān)的出口壓板投入，將聯(lián)跳分段1開(kāi)關(guān)的出口壓板退出。

該二次回路接線方式要求運(yùn)行值班人員熟悉主變保護(hù)相關(guān)跳閘回路，時(shí)刻掌握主變保護(hù)220 kV側(cè)的運(yùn)行方式，及時(shí)按照運(yùn)行方式的變化投退相關(guān)出口壓板。如果運(yùn)行值班人員因?yàn)槭韬龆e(cuò)誤投退壓板，則會(huì)使主變保護(hù)動(dòng)作時(shí)分段開(kāi)關(guān)拒動(dòng)或者誤動(dòng)。同時(shí)，在倒閘操作過(guò)程中的特殊運(yùn)行方式下，也容易使保護(hù)范圍存在真空。以#1主變?yōu)槔绻?1主變刀閘1合上，但刀閘2合上后聯(lián)跳分段2開(kāi)關(guān)出口壓板還未投入，此時(shí)#1主變保護(hù)跳閘將無(wú)法聯(lián)跳分段2開(kāi)關(guān)，導(dǎo)致事故范圍擴(kuò)大。

2 現(xiàn)場(chǎng)改進(jìn)建議

由于主變?cè)?20 kV母線上的運(yùn)行方式是由220 kV側(cè)刀閘1，2所決定的，因此可以考慮通過(guò)刀閘的輔助接點(diǎn)自動(dòng)選擇跳閘出口回路。通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況的分析，筆者設(shè)計(jì)了兩個(gè)改進(jìn)方案。

2.1 利用刀閘輔助接點(diǎn)與主變保護(hù)的配合

直接將刀閘1的常開(kāi)輔助接點(diǎn)串入主變保護(hù)聯(lián)跳分段1的二次回路，將刀閘2的常開(kāi)輔助接點(diǎn)串入#1主變保護(hù)聯(lián)跳分段2的二次回路，如圖1所示。當(dāng)主變運(yùn)行在I母時(shí)，由于刀閘1常開(kāi)輔助接點(diǎn)閉合開(kāi)放跳閘回路，而刀閘2常開(kāi)輔助接點(diǎn)閉鎖斷開(kāi)跳閘回路，所以主變保護(hù)能正確出口跳閘分段1；運(yùn)行在Ⅱ母時(shí)情況相似。

該方案降低了運(yùn)行值班人員人為誤操作事件的概率，保護(hù)范圍無(wú)死區(qū)。但是該方案還是存在一些安全隱患：①無(wú)法時(shí)刻監(jiān)視刀閘的輔助接點(diǎn)運(yùn)行情況，在操作刀閘1，2時(shí)無(wú)法判斷該輔助接點(diǎn)的位置，只有在主變保護(hù)聯(lián)跳分段開(kāi)關(guān)動(dòng)作時(shí)，才能根據(jù)動(dòng)作情況來(lái)判斷是否存在問(wèn)題，但這時(shí)可能已經(jīng)造成誤動(dòng)或拒動(dòng)事故；②在主變間隔停電保護(hù)檢驗(yàn)時(shí)，分段開(kāi)關(guān)處于運(yùn)行狀態(tài)，而主變220 kV側(cè)刀閘1，2不能實(shí)際分合閘，因此不能測(cè)量使用的刀閘常開(kāi)輔助接點(diǎn)分合是否正常、觸點(diǎn)是否良好，也就無(wú)法驗(yàn)證整個(gè)跳閘出口回路的完好性、正確性。

2.2 電壓切換箱與主變保護(hù)的配合

通過(guò)主變220 kV側(cè)電壓切換箱的切換繼電器實(shí)現(xiàn)聯(lián)跳出口的自動(dòng)選擇。對(duì)于電壓切換箱，隔離開(kāi)關(guān)輔助觸點(diǎn)采用單位置輸入方式，切換繼電器動(dòng)作和電壓互感器TV失壓時(shí)應(yīng)發(fā)信號(hào)。現(xiàn)場(chǎng)往往已經(jīng)分別引入刀閘1，2的常開(kāi)和常閉輔助接點(diǎn)，用于實(shí)現(xiàn)220 kV雙母電壓的切換。因此，可以利用切換箱內(nèi)切換自保持繼電器的備用常開(kāi)接點(diǎn)串入跳閘回路，同時(shí)還可以利用切換現(xiàn)有的報(bào)警信號(hào)實(shí)現(xiàn)對(duì)主變聯(lián)跳分段二次回路的監(jiān)視，如圖2、圖3所示。

該方案充分利用現(xiàn)有的二次設(shè)備，二次回路的變動(dòng)比較簡(jiǎn)單。同時(shí)，電壓切換箱的切換繼電器觸點(diǎn)可靠性較高，可以監(jiān)視刀閘輔助接點(diǎn)的實(shí)際位置，便于運(yùn)行值班人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常情況。但考慮到雙重化配置的兩套保護(hù)裝置之間不應(yīng)有電氣聯(lián)系，與其他保護(hù)、設(shè)備（例如通道、失靈保護(hù)等）配合的回路應(yīng)遵循“相互獨(dú)立，相互對(duì)應(yīng)”的原則，防止因交叉停用導(dǎo)致保護(hù)功能的缺失。因此，該方案要求主變保護(hù)屏必須配置有兩臺(tái)電壓切換箱。

3 保護(hù)裝置的改進(jìn)建議

兩個(gè)方案都在主變保護(hù)聯(lián)跳分段開(kāi)關(guān)二次回路增加了輔助接點(diǎn)，使跳閘二次回路復(fù)雜化。為了盡可能地優(yōu)化跳閘出口二次回路，減少中間轉(zhuǎn)接環(huán)節(jié)，提高保護(hù)跳閘的可靠性，建議對(duì)部分主變保護(hù)裝置進(jìn)行改進(jìn)。按照南方電網(wǎng)整定規(guī)程，220 kV側(cè)阻抗保護(hù)Ⅰ段正方向指向變壓器，220 kV側(cè)阻抗保護(hù)Ⅱ段正方向指向220 kV母線時(shí)，第一時(shí)限跳220 kV側(cè)母聯(lián)或分段開(kāi)關(guān)，第二時(shí)限跳變壓器各側(cè)開(kāi)關(guān)，因此在主變保護(hù)裝置新增Ⅰ母、Ⅱ母刀閘的位置開(kāi)入接點(diǎn)，主變保護(hù)的聯(lián)跳分段出口跳閘邏輯增加刀閘位置判據(jù)。將Ⅰ母、Ⅱ母刀閘的常開(kāi)輔助接點(diǎn)分別引至主變保護(hù)的開(kāi)入端子后，主變保護(hù)根據(jù)Ⅰ母、Ⅱ母刀閘的位置開(kāi)入自主選擇出口聯(lián)跳分段開(kāi)關(guān)。同時(shí)，運(yùn)行值班人員可以通過(guò)保護(hù)裝置的開(kāi)入變位功能結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際判斷刀閘的開(kāi)入是否正常。該方案需要保護(hù)廠家更新主變裝置的硬件，同時(shí)修改保護(hù)邏輯程序，由于現(xiàn)場(chǎng)更換保護(hù)裝置的經(jīng)濟(jì)成本較高，因此比較適用于保護(hù)改造、新投運(yùn)的場(chǎng)合。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，500 kV變電站作為我國(guó)電力系統(tǒng)建設(shè)的重要組成部分，確保其正常運(yùn)行有著關(guān)鍵作用。對(duì)于其母線分段發(fā)生的故障，我們應(yīng)該及時(shí)采取措施做好應(yīng)對(duì)。本文對(duì)后備保護(hù)分段開(kāi)關(guān)二次回路改進(jìn)作了系統(tǒng)探討，旨在能為類(lèi)似方面的改進(jìn)提供參考范例。

參考文獻(xiàn)

[1]盧迪勇，王志紅.母線保護(hù)快速聯(lián)跳主變?nèi)齻?cè)開(kāi)關(guān)的分析與實(shí)施[J].電工技術(shù)，2013（10）.

[2]裘愉濤，杜浩良.傳統(tǒng)500 kV繼電保護(hù)智能化改造方案[J].電力自動(dòng)化設(shè)備，2011（11）.

〔編輯：王霞〕