關于多回路故障導致的主變后備保護跳閘的研究

王瑞明

（國網江蘇省電力公司太倉市供電公司，江蘇 蘇州 215400）

關于多回路故障導致的主變后備保護跳閘的研究

王瑞明

（國網江蘇省電力公司太倉市供電公司，江蘇 蘇州 215400）

社會經濟與科學技術的不斷提升推動了電力事業的快速發展，電能成為人們日常生活與生產過程中不可或缺的存在。停電故障作為電力系統運行過程中的常見故障，其影響是巨大的，不僅不利于整個電力系統的穩定運行，對電力企業經濟效益以及人們日常生產都會造成不利影響。基于此，結合實際案例，對多回路故障導致的主變后備保護跳閘問題進行了研究，以期提升供電企業的供電質量，使電力系統的運行穩定。

多回路故障；跳閘故障；主變后備保護；電能

隨著人們用電需求的不斷增多和電力行業的不斷發展，停電故障問題越來越多。近年來，國內外相繼發生了多起大規模停電故障，比如2003年“美國8.14大面積停電”事件，2003年“意大利9.28全國大停電”事件，2012年“印度8.8大面積停電”事件，2016年“東京10.12市中心大規模停電”事件，2017年“中國興隆煤礦9.15大面積停電”事件等，雖然規模不同，但影響巨大。事故分析發現，多數停電事故范圍擴大的原因在于電力設備功率失衡以及保護動作失誤等。由此可見，變壓器作為變電運行的關鍵設備，其保護動作的有效開展對變電運行的穩定與安全具有至關重要的影響。

1 變壓器運行原理

一般情況下，我們將母線數量超過2個的主接線方式稱為“多段母線主接線”。在220 kV以及110 kV的電壓等級下，較為常見的主接線方式分別為“雙母單分段”和“雙母雙分段”，因此，220 kV和110 kV電壓等級下多為多段母線主接線。采用多段母線的主接線方式時，需要配設多個母聯/分段斷路器。

2 實際案例概況

本文就當地基于多段母線主線連接方式下的110 kV變電站停電故障進行了分析。調查顯示，在停電事故發生之前，該變電站10 kV主接線采用的是多段母線連接的方式進行運行操作的，其中，#1、#2主變壓器為分列運行形態，121線路與122、123條線路位于同一電桿上。

發生停電故障后，變電站后臺顯示的信息數據為：①18：25：31.783，121母線保護開啟，電流輸送額定值為1 500 A/0.6 s；②18：25：31.788，#2主變壓器后備保護開啟，電流輸送額定值為2 300A/1 s；③18：25：32.148，122母線保護開啟，電流輸送額定值為1 500A/0.3 s；④18：25：32.505，123母線保護開啟，電流輸送額定值為1 500A/0.6 s；⑤18：25：32.533，122母線保護過流Ⅱ段動作；⑥18：25：32.559，122出現開關分閘；⑦18：25：33.078，#2主變壓器后備保護過流Ⅰ段動作；⑧18：25：33.124，#2主變壓器中的102出現開關分閘；⑨18：25：34.538，122出現開關再次閉合的保護動作；⑩18：25：34.575，122開關完成再次閉合。

3 主變后備保護動作存在的問題

針對上述情況分析發現，122線上的母線保護動作正確，其保護開啟與結束整個過程為正確動作。相比于122線上的母線保護動作而言，121線路存在故障，主變壓器后備保護動作只有入口沒有出口，其原因在于121線路在#2上的電纜接口出發生故障，導致引線脫離。

與此同時，122線路故障在一定程度上又引發了122線路發生故障，122線路開啟保護。由于121線路、122線路、123線路同處于一個干架上，121線上的故障不可避免引發123線路出現故障，但是由于主變壓器后備保護動作已經啟動，在123線路開啟保護前對故障進行了切除，因此，102出現開關跳閘的正常行為。

4 相關對策

針對存在的問題，相關企業以及工作人員應根據自身實際情況選擇科學、有效的方法進行改善與解決。比如，針對存在的問題，電力企業以及相關部門可從以下幾方面入手，用以實現故障的防治，充分發揮主變后備保護跳閘的作用。電力企業應對保護設備進行更新或版本升級處理，對技術信息技術、計算機技術、通信技術、傳感技術等科學技術進行應用，提升其技術水平，用以保證對故障分析與反映的全面性、準確性、及時性；注重相關設備與系統應用的自動化與智能化，采用自動化、智能化變壓器、繼電保護裝置以及相關設備，實現對各項數據的準確分析、判斷，以及對多回路故障的自動化處理；供電企業應進一步加強對設備的維護管理與運行監控，在此過程中，供電企業應制訂完善的管理制度，組織開展教育培訓活動，用以規范工作人員的行為，幫助相關工作人員樹立責任意識，豐富其專業知識，提升其綜合素質與能力，為相關工作的具體實施奠定基礎，用以保證設備、電力系統運行的穩定和安全。此外，對現有的微機保護進行深化改造，用以保證動作的正確性、有效性。比如，利用CUP邏輯芯片實現多回路保護功能的強化，在線路保護裝置多設定的程序中適當增加保護動作的開入量，并在此基礎上，分別與保護同桿架的多回線保護相組合。在一定時間范圍內出現時間延長時，跳開本線路中母聯/分段斷路器，并發出多回線保護動作信號，用以保證多回線中其他母聯/分段斷路器的跳開，同時，在母聯/分段斷路器保護動作后，可通過配設繼電器擴展動作接點，實現對多回路故障的主變壓器后備保護跳閘。

5 結束語

總而言之，變壓器作為變電運行過程中的核心設備，其保護動作的正確性、有效性對電力系統運行的安全、穩定與可靠具有重要的影響作用。通過實踐觀察與分析，對基于多段母線連接下存在的設備跳閘故障進行了分析。在此基礎上，發生回路故障的主變后備保護跳閘需要依據系統運行的實際情況進行斷路器的自動化選擇，相關工作人員需要對電壓切換繼電器的運行情況進行檢查，在提升設備智能化水平的基礎上，提升電力系統運行的可靠性和安全性。

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〔編輯：張思楠〕

TM774

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2017.24.078

2095-6835（2017）24-0078-02