220kV變電站中刀閘接觸缺陷對斷路器保護的影響分析

區(qū)燕敏

（廣州供電局有限公司，廣東廣州，510620）

220kV變電站中刀閘接觸缺陷對斷路器保護的影響分析

區(qū)燕敏

（廣州供電局有限公司，廣東廣州，510620）

220kV變電站作為我國電力系統(tǒng)中的核心樞紐，對電網(wǎng)的穩(wěn)定、安全運行具有十分重要的意義。降低220kV變電站事故發(fā)生率，是整個電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行的基礎(chǔ)和前提。本文對220kV變電站中刀閘接觸缺陷對斷路器保護的影響進行分析，并且對220kV變電站中刀閘接觸缺陷處理方法進行探討，旨在確保電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。

220kV變電站；中刀閘接觸缺陷；斷路器保護；影響；處理方法

0 引言

隨著我國電力事業(yè)的不斷發(fā)展，電力系統(tǒng)的建設(shè)工作得到越來越多的重視。220kV變電站是我國電力系統(tǒng)中的重要組成部分，目前國內(nèi)220kV變電站大多為無人值守變電站，電網(wǎng)公司采用調(diào)控中心集中監(jiān)控的方法，實現(xiàn)對變電站的運行進行有效監(jiān)控。220kV變電站在無人值守的過程中，當?shù)堕l等設(shè)備出現(xiàn)警告信息時，若警告信息采集不夠全面，不能真實地體現(xiàn)出設(shè)備的異常狀態(tài)，容易使運行和繼電保護人員對誤判故障，無法采取正確有效地應對措施，導致故障問題進一步惡化。本文通過對220kV變電站中的中刀閘接觸缺陷對繼電器保護帶來的影響進行分析，并且找到解決的措施，達到提電力系統(tǒng)運行水平目的。

1 220kV變電站中刀閘接觸缺陷

220kV變電站中刀閘接觸缺陷是變電站運行過程中的常見問題，本文以一個實例為分析對象，對220kV變電站中刀閘接觸缺陷問題進行分析。調(diào)控中心監(jiān)控員發(fā)現(xiàn)某220kV變電站3362的開關(guān)A相遙測值顯示為0，但B、C相遙測信號顯示正常，間隔沒有發(fā)生異常遙信動作。監(jiān)控人員立即將該情況報告給運行維護人員。運行維護人員趕到現(xiàn)場進行檢查之后發(fā)現(xiàn)，220kV變電站綜自系統(tǒng)后臺的3362開關(guān)的A相遙測值和3362開關(guān)斷路器保護A相的采樣值為0，II母母差保護中3362開關(guān)支路A相的采樣值也是0，明顯是一個異常狀況。但該斷路器保護裝置并沒有發(fā)出任何警告，而且斷路器運行正常。進一步對故障進行調(diào)查發(fā)現(xiàn)，3362開關(guān)的II母側(cè)刀閘A相發(fā)生了接觸缺陷，因此3362開關(guān)的A相遙測值與3362開關(guān)斷路器保護A相的采樣值最終顯示都為0。

2 220kV變電站中刀閘接觸缺陷對斷路器保護的影響

2.1 對失靈保護的影響

220kV變電站中，為了能夠確保斷路器在失靈的時候準確地切除故障，斷路器必須配置失靈保護，如下圖1所示。

圖1 斷路器 K1、K2 點發(fā)生短路

L1線路中K1出現(xiàn)故障的時候，線路保護需要跳開3312和3310兩個斷路器。如果斷路器3312失靈，則3312斷路器失靈保護就必須要跳開II母上連接的全部斷路器。如果在II母上的K2點發(fā)生了短路故障，則母線保護跳開連接在母線上的全部斷路器。如果此時3312斷路器出現(xiàn)了失靈，則3312失靈保護就需要將3310斷路器跳開。同理，在對3310斷路器失靈保護進行分析的時候也可以采用這種思路，如果線路中的L1中的K1點出現(xiàn)了故障，則3310斷路器就可能出現(xiàn)失靈，3310斷路器失靈保護動作就必須要跳開3311和3312兩個斷路器。當II母上的K2點出現(xiàn)故障的時候，II母差保護需要跳開連接II母全部斷路器，如果斷路器3312的A相拒動，則斷路器的失靈保護動作就要跳開3310斷路器。但由于3312的A相刀閘接觸有缺陷，斷路器保護中沒有A相電流采樣值，無法啟動失靈保護，3312斷路器就不能執(zhí)行斷路器失靈保護動作邏輯。

2.2 對死區(qū)保護的影響

在變電站中，如果斷路器和電流互感器之間出現(xiàn)短路故障，一般在保護動作跳開斷路器之后，故障依舊會存在，出現(xiàn)保護死區(qū)。如下圖2所示。

圖2 斷路器 K3、K4 點發(fā)生短路

當線路中的K3點出現(xiàn)故障，II母母差保護動作跳開3312斷路器之后，故障點并沒有得到隔離。同理，線路中的K4點會產(chǎn)生故障，線路L2保護動作跳開3310之后，故障點依舊沒有被隔離。此時就必須利用斷路器死區(qū)保護，將故障切除。比如斷路器3312的刀閘A相接觸缺陷存在的時候，當K3點出現(xiàn)接地故障時，II母差保護動作會直接跳開連接于II母線的全部斷路器。由于此時故障點仍然沒有隔離，需要斷路器3312的死區(qū)保護跳開與之相連的3310 斷路器，并且發(fā)出遠方跳閘指令，跳開3311斷路器。但是由于3312的刀閘A相接觸有缺陷，斷路器的死區(qū)保護不能收集A相電流，整個電路中的故障不能達到死去保護動作的觸發(fā)條件，故障點得不到隔離，故障不能被及時處理。

從上述分析可知，當220kV變電站的出現(xiàn)刀閘合閘不到位的問題時，刀閘合閘不到位的支路電流互感器中不會有電流，會導致斷路器失靈保護與死區(qū)保護無法真正發(fā)揮作用，對變電站的安全穩(wěn)定運行產(chǎn)生嚴重影響。

3 220kV變電站中刀閘接觸缺陷處理方法

一般來講，在220kV變電站運行管理過程中，監(jiān)控人員會對遙測值采用定期巡視的方法，當出現(xiàn)刀閘合閘不到位的問題時，調(diào)度中心的監(jiān)控人員并不能及時發(fā)現(xiàn)其中的缺陷，系統(tǒng)運行存在較大的安全風險。為了解決這類風險，可以采取以下兩個措施。

3.1 保護裝置中增加低負荷TA斷線判據(jù)

從上述分析可知，由于變電站的保護裝置中的TA不平衡判據(jù)為自產(chǎn)零序電流值要大于零序電流啟動定值，而且定值整定的零序啟動電流值比較大，所以無法對一些負荷較小的支路刀閘的接觸不良情況進行反映。當出現(xiàn)這種問題的時候，可以在保護裝置中增加低負荷CT斷線判據(jù)，然后再對其進行判斷。如果電路正常運行的時候線路的負荷水平較低，則可以適當投入低負荷 TA斷線告警控制字，實現(xiàn)對線路的有序控制。

3.2 調(diào)控中心監(jiān)控系統(tǒng)增加遙測值歸零告警信號

在220kV變電站運行過程中，只有當遙測信號的位置發(fā)生改變的時候才會出現(xiàn)警告信息，而且會產(chǎn)生語音警告，對監(jiān)控人員以及運維人員進行提示。一般來說，對于變電站系統(tǒng)中的遙測值，只要定期巡視就可以，但是定期巡視并不能反映出完整的數(shù)據(jù)。因此，當變電站的刀閘接觸不良的時候，監(jiān)控與不能及時發(fā)現(xiàn)故障。為了對這個問題進行解決，提高故障發(fā)現(xiàn)水平，并且及時對故障進行處理，可以在調(diào)控中心監(jiān)控系統(tǒng)中增加遙測值歸零告警。經(jīng)過處理之后，如果開關(guān)是閉合狀態(tài)，但是沒有遙測值，則監(jiān)控系統(tǒng)的警告窗應該要彈出“XX間隔遙測值歸零”的警告信息，并且進行語音提示，直到運維人員對故障進行檢查之后才可以停止報警。

4 結(jié)語

綜上所述，在變電站運行過程中，刀閘準確接合是電路安全運行的前提，但是在變電站中很容易出現(xiàn)刀閘接觸不良的現(xiàn)象。刀閘接觸不良對于繼電器保護動作有較大影響，一般會導致保護動作無法真正開展，使得故障不能被及時清除。因此針對變電站刀閘不能良好接觸的問題，必須要采取相應方法加以處理，當出現(xiàn)接觸缺陷故障的時候，第一時間將故障消除，降低事故風險。

[1]張興.220kV變電站中刀閘接觸缺陷對斷路器保護的影響[J].科技與創(chuàng)新，2016（18）.

[2]張昊.220kV變電站中刀閘接觸缺陷對斷路器保護的影響[J].電子測試，2016（22）.

[3]卜永保.變電站刀閘安全操作及故障的處理[J].大科技，2014（24）.

Analysis of the influence of the contact defect on the protection of breaker in 220kV substation

Ou Yanmin
(Guangzhou power supply bureau co., LTD., Guangzhou Guangdong,510620)

The 220kV substation is the core hub of China’s power system, which is of great significance to the stable and safe operation of the power grid The reduction of accident rate of 220kV substation is the basis and premise of stable operation of the whole power system In this paper, the defects of 220 kv substation breaker contact analysis of the influence of the circuit breaker protection, and in 220 kv substation breaker contact defect treatment method were discussed, aimed at ensuring the safe and stable operation of power system

220kV substation; The contact defect of the cutting brake; Circuit breaker protection;Influence; Processing method