變電站220kV備自投裝置閉鎖放電回路隱患分析與改進方案

林立鵬

摘要：文章對我國東部地區某變電站220kV備自投裝置閉鎖放電回路的影響因素、存在隱患進行分析，從母線保護動作閉鎖備自投回路和失靈保護動作閉鎖備自投回路兩方面的改進，提出備自投裝置閉鎖放電回路的改進方案，從而使備自投動作更加可靠，促進變電站的穩定運行。

關鍵詞：備自投裝置；閉鎖放電回路；變電站；電力系統；供電可靠性 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM774 文章編號：1009-2374（2015）36-0020-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.36.009

作為電力系統安全穩定運行的第2、3防線上的安全自動裝置，220kV備用電源自投裝置又是供電可靠性的有效補救措施，在邏輯設計上，應該主要是“防拒動”，尤其對于放電條件的設定要更加謹慎。由于微機型二次設備在變電站內的大量運用，使得二次回路變得愈加復雜，在原本的電力設備上裝設220kV備自投時，220kV備自投外部回路與220kV保護的協調更加繁瑣且易出現失誤。在現實工作中，需要對現場保護配置情況有充分的了解，從而消除220kV備自投與其他保護配合中存在的不足。

1 影響變電站220kV備自投裝置閉鎖放電的因素

220kV備自投裝置的閉鎖放電需要考慮到以下6種影響因素：（1）先安裝啟動跳主供開關，如果在跳閘等待延時的時間段內無法感應到相應的主供開關的狀態，那么裝置就會立刻開始放電，需要人工操作完成復位；（2）裝置動作完成了要立即放電，需要人工操作完成復位；（3）合閘位置繼電器（HWJ）發出異常指令時，裝置應該立即放電，待指令消失并人工操作完成復位后，方可重新開啟；（4）裝置在沒有開啟并且開關檢修壓板沒有發揮作用時，如果感應到了開關對應的間隔手跳指令時，裝置必須立刻開始工作，進行放電，指令完成后，需人工復歸后方能重新開啟；（5）獲取到母差、失靈以及其他外部閉鎖信號指令時，裝置要立即放電，待指令完成后，人工操作完成復位后，方可重新開啟；（6）備自投功能壓板退出時，裝置要立即開始放電。

以上的第4、5條必須由其他保護裝置提供接點開入給220kV備自投，也就是由其他保護來實現相關的邏輯判斷。文章主要對母差、失靈保護動作閉鎖備自投的回路方案的設計進行分析探討。

2 備自投裝置閉鎖放電回路中存在的不足與隱患

本文中的220kV變電站是以我國東部地區的一個重要變電站為參考依據的，該變電站220kV主接線選用的是雙母線接線（配備的有專業的母聯斷路器）。而220kV母線的保護是由雙套RCS-915AB型母差保護來完成的，其中包含的有母聯失靈保護功能以及1套RCS-916A型斷路器失靈保護，220kV母聯斷路器的保護是由1套RCS-923A型來完成輔助保護的，還計劃在該變電站裝設1套GFWK-J型220kV備自投裝置，這種裝置通過雙母線主接線形式來添加線路自投和母聯自投兩種作用。考慮到標準化備自投設計的相關性規定，220kV母差、失靈保護動作閉鎖220kV備自投信號以供使用一個開入點，閉鎖指令發出時裝置立即開始放電，而閉鎖指令完成后還要進行人工復歸之后，裝置就會進入到充電狀態，而220kV母差、失靈保護在中央信號接點上進行工作。這樣該變電站的母差、失靈保護動作閉鎖220kV備自投功能就會利用中央信號維護接點來實現。在220kV備自投裝置實際的調試過程中，發現母差、失靈保護動作閉鎖220kV備自投回路的設計存在一些隱患，圖1就是母差、失靈保護動作閉鎖備自投回路的設計圖。

（1）在220kV母差保護動作添加跳母聯接點XTML后，可能會使得在雙母線中的某一母線進行檢修后送電過程中母聯充電保護動作時誤閉鎖備自投的過程中，如果正常運行的母線沒有發揮作用時，如果備自投放電不發揮作用，會使得全變電站失壓；（2）220kV母差可以對220kV母聯進行保護，但是在這個方案中并沒有將母差保護屏內失靈跳Ⅰ母XSLIM、失靈跳Ⅱ母XSL2M接點接入到閉鎖回路中，當發生母聯失靈保護動作時不能進行閉鎖備自投，使得備自動作失誤，使事故的范圍擴大了。

3 備自投裝置閉鎖放電回路的改進方案

220kV母差、失靈保護動作閉鎖220kV備自投回路，不僅要使備自投裝置在母線故障、母聯或者其他支路斷路器失靈時，可以進行閉鎖，還要使雙母線中的某一母線送檢之后，送電過程中母聯充電保護動作的狀態下，不會阻礙閉鎖正常運行母線的線路備自投功能的正常運行，促進供電網絡的穩定性。

3.1 對母差保護動作閉鎖備自投回路的完善

在RCS-915AB型母差保護的動作進行邏輯上的分析，可以發現，220kV雙母線在運行方式下出現母線故障涵蓋了母聯死區事故時，不論跳母連接點XTML是否發揮作用，母差保護動作接點XTJ都會進行工作，這樣母差保護動作接點XTJ引入220kV備自投閉鎖放電回路就會滿足相關的規定。當雙母線中的某一個母線送檢后，將單母線運行方式轉換成雙母式的運行方式的這一進程中，添加了母差保護裝置內母聯斷路器充電來實現保護并且還要引入充電閉鎖母差控制字，如果母聯斷路器合閘正處于故障母線上時，母線充電保護立刻開始動作，斷開母聯斷路器，只跳母聯接點XTML動作，不會影響到母線的正常運行。這時，要想不對正常運行母線的線路備投功能進行阻礙，那么母差保護跳母聯接點XTML不可加入到備自投閉鎖回路中去。該變電站的220kV母聯失靈保護作用將利用220kV母差保護來進行，其動作形式如圖2所示。母差保護加入到外部起動母聯失靈控制字SW1中，在220kV母差、失靈保護或220kV主變保護動作跳220kV母聯斷路器的狀態下，如果該斷路器失靈，那么母差保護內母聯失靈保護感受到這一故障，并且母聯電流還是高于設定值。兩條母線電壓閉鎖開放時，母聯失靈動作時間延長后，2條母線上的全部斷路器就會斷開。

220kV母差保護內母聯失靈保護動作時，其指令接點動作情況是：母差保護接點XTJ不動作時，跳母聯接點XTML、失靈跳Ⅰ母接點XSLIM、失靈跳Ⅱ型母接點XSL2M共同協作。就會在220kV母聯斷路器出現故障時，為避免因失誤動作而發生備供線路在故障母線上跳閘的狀況，這是將失靈跳Ⅰ母接點XSLIM、失靈跳Ⅱ母接點XSL2M并聯連接到備自投閉鎖回路中。endprint

3.2 失靈保護動作閉鎖備自投回路的改進

220kV斷路器失靈保護容易出現故障，這樣其中的母聯失靈動作接點XMLSL就不能直接連接到220kV備自投閉鎖回路中去。依據對于RCS-916A型失靈保護動作進行分析不難看出，220kV雙母線在各種運行狀態下，當某一個支路的斷路器發生故障時，斷路器故障就會有所感應，從而采取相應的保護措施，如圖3所示，并且相關母線段的電壓閉鎖開放時，失靈保護會立刻開始工作，一邊對母聯進行限制，一邊對發生故障母線上斷路器進行限制，也就是一邊對跳母聯接點XTML動作進行限制，一邊對失靈跳Ⅰ母接點XTIM、失靈跳Ⅱ母接點XT2M其中一個動作進行限制；如果互聯壓板投入，則跳2條母線上全部的斷路器，包括跳母聯接點XTML、失靈跳Ⅰ母XTIM、失靈跳Ⅱ母接點XT2M在內都開始發揮作用。

由上可知，在220kV斷路器進行失靈保護動作時，為了防止備自投動作出現失誤而引起備供線路發生故障合閘，這時需要將斷路器失靈保護跳Ⅰ母接點XTIM、失靈跳Ⅱ母接點XT2M并聯入備自投閉鎖回路，使該備自投裝置可以穩定工作，并且斷路器發生故障時，跳母聯斷路器后連接到另一條母線上的斷路器，也叫簡化回路，這時跳母聯接點XTML就不需要引入了。

4 結語

文章根據我國東部某220kV變電站的保護配置現狀的闡述，對變電站220kV備自投裝置閉鎖放電回路的隱患進行分析討論，并針對這些發現的隱患進行深入的分析，提出具有實際意義的改進方案，從而有效地提升220kV備自投裝置閉鎖放電的可靠性、穩定性，保障該變電站放電動作的順利開展，為其他變電站的運行提供一定的參考。

參考文獻

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（責任編輯：周 瓊）endprint