宗關(guān)變電站110 kV失靈功能完善的實現(xiàn)

周子恒，殷小軍，王逸霏，鄧 輝

(國網(wǎng)湖北省電力有限公司武漢供電公司，湖北 武漢 430000)

1 宗關(guān)110 kV失靈功能完善的背景

220 kV宗關(guān)變電站母線的電源引自220 kV舵落口變電站的220 kV舵宗一回和舵宗二回。舵宗一回、舵宗二回的距離二段保護范圍由于整定過程中不可調(diào)和的原因落到了110 kV的線路上。舵宗一回連接宗關(guān)變電站#1主變，舵宗二回連接宗關(guān)變電站#2主變。舵宗一回、舵宗二回的距離二段動作時間為0.5 s，而宗關(guān)變電站#1、#2主變的中壓側(cè)后備保護動作時間分別為2.9 s和3 s。110 kV線路上的斷路器在故障時無法跳閘，應(yīng)由主變中壓側(cè)后備保護切除，由于此處中壓側(cè)后備保護動作時間慢于舵宗一回、舵宗二回的距離二段動作時間，這可能導(dǎo)致220 kV線路保護先動作，從而造成更大范圍的線路被切除。此次增設(shè)的失靈保護[1,2]動作時間為0.2 s，快于舵宗一回、舵宗二回距離二段的動作時間，可以保證在盡可能短的時間內(nèi)切除盡可能小的范圍。

宗關(guān)220 kV變電站現(xiàn)有主變2臺，110 kV系統(tǒng)為雙母線接線，現(xiàn)有110 kV出線10回，本站前期已配置110 kV母線保護，但110 kV母線保護無失靈保護的功能。本次改造完善110 kV母線失靈功能，原110 kV母線保護屏備用位置增加聯(lián)跳壓板，增加各支路起動失靈開入，同時增加110 kV母差保護動作起動主變失靈及聯(lián)跳主變功能。原110 kV母差程序RCS-915AB不具備聯(lián)跳功能，需將原母差程序更換為最新版本。本次工程采用保護裝置備用跳閘出口作為110 kV線路保護、主變保護啟動失靈。

2 宗關(guān)110 kV失靈功能完善所涉回路

2.1 保護回路介紹

此次宗關(guān)變電站110 kV母線保護屏柜內(nèi)共有RCS-915母線保護、RCS-918解復(fù)壓裝置和MNP3-A母線模擬盤三個裝置。

本次宗關(guān)110 kV失靈完善是在已有南瑞RCS-915母線保護裝置中加入失靈功能，該屏柜與各支路的電流回路、跳閘回路和刀閘位置回路基本保持與安裝母差保護裝置時相同的接線。但由于RCS-915母線保護裝置僅在支路1和支路16可實現(xiàn)失靈聯(lián)跳功能，故#1主變、#2主變中壓側(cè)開關(guān)間隔的電流、跳閘、刀閘位置回路均需移至這兩個支路。

此外，還需注意的是，對于有重合閘功能的線路支路，母線保護跳閘回路中若因其線路保護裝置中的永跳備用接點已經(jīng)用完，而不得不使用了保護跳閘接點，必須另外單獨設(shè)立閉鎖重合閘的回路。

本次需要新增的裝置外部回路主要有：主變支路的解除復(fù)壓閉鎖回路；主變、母聯(lián)、線路支路的啟失靈回路；主變支路的失靈聯(lián)跳回路。

此外，RCS-915母線保護裝置內(nèi)三跳啟失靈接點需廠家到場配線，將其從裝置背板引至端子排。

2.2 主要新增回路走向

(1)啟失靈回路走向

由于110 kV線路不存在非全相運行，故啟失靈回路中僅串入各支路保護裝置中的三相出口跳閘接點。啟失靈回路走向如圖1所示。

圖1 啟失靈回路走向示意圖

對于主變支路，啟失靈回路經(jīng)RCS-915裝置提供正電源，經(jīng)主變屏中壓側(cè)出口跳閘接點，到主變屏“啟失靈壓板”，回到RCS-915裝置。對于母聯(lián)支路，啟失靈回路經(jīng)RCS-915裝置提供正電源，經(jīng)母聯(lián)屏出口跳閘接點，到母聯(lián)屏“啟失靈壓板”，回到RCS-915裝置。對于線路支路，啟失靈回路經(jīng)RCS-915裝置提供正電源，經(jīng)線路屏中壓側(cè)出口跳閘接點，到線路屏“啟失靈壓板”，回到RCS-915裝置。

(2)失靈聯(lián)跳回路

失靈聯(lián)跳回路由主變保護屏提供電源，經(jīng)RCS-915裝置失靈保護出口接點，經(jīng)母線屏“失靈聯(lián)跳壓板”，回到主變屏。特別注意的是，此處“失靈聯(lián)跳壓板”是功能壓板，并非出口壓板，張貼壓板標(biāo)簽時，應(yīng)注意顏色區(qū)分。失靈聯(lián)跳回路走向如圖2所示。

圖2 失靈聯(lián)跳回路走向示意圖

(3)主變支路解除復(fù)壓閉鎖回路

RCS-918裝置為解復(fù)壓裝置，它在解復(fù)壓回路中。此外，為配合RCS-918的解復(fù)壓功能，RCS-915也需接入另一回路中，共同完成解復(fù)壓功能。解除復(fù)壓閉鎖回路走向如圖3所示。

圖3 解除復(fù)壓閉鎖回路走向示意圖

在解復(fù)壓回路中，由RCS-918裝置提供正電源，經(jīng)主變屏中壓側(cè)出口跳閘接點，再經(jīng)主變屏“解918裝置復(fù)壓閉鎖壓板”，回到RCS-918裝置。另一輔助回路中，由RCS-915裝置提供正電源出發(fā)，到主變屏中壓側(cè)出口跳閘接點，再到主變屏“解915裝置復(fù)壓閉鎖壓板”，回到RCS-915裝置。

3 調(diào)試過程

3.1 挪位支路的電流采樣試驗

工程開始前停用母線保護裝置時，已在匯控柜處將各支路的電流互感器供母線保護裝置使用的二次繞組封住，故此時應(yīng)在母線屏端子排上劃開各相連片，并在內(nèi)側(cè)通量。此外，應(yīng)將母線屏各保護功能壓板退出。為方便調(diào)試，可將RCS-915裝置的各支路調(diào)整系數(shù)暫時設(shè)為1，使得繼電保護試驗裝置所通采樣值與RCS-915裝置的采樣值相等。為防止接錯相別，還應(yīng)將各支路的三相電流值設(shè)成不同值。

3.2 挪位支路的跳閘回路驗證試驗

首先，應(yīng)做好安全措施，將所有支路各間隔的保護屏內(nèi)的母線保護裝置跳閘回路正電源外部電纜和R33跳線均從端子排解開。接著，斷開母線屏的PT二次電壓空開，形成復(fù)壓閉鎖元件開放條件，投母差功能壓板，投入所要試驗對應(yīng)挪位支路的母線屏跳閘壓板。然后在試驗支路所在的母線上選一條支路向母線保護裝置通入大于母差定值的電流。同時在所試驗挪位支路對應(yīng)的間隔保護屏內(nèi)用萬用表測量解開的正電源外部電纜與R33跳線之間的通斷，若在保護動作時接通，則所挪位支路的跳閘回路外部接線無誤。

3.3 未挪位支路的跳閘回路驗證試驗

投入所需驗證支路的母線屏跳閘壓板，不驗證的支路所對應(yīng)的跳閘壓板上孔金屬部位用絕緣膠帶包好。斷開母線屏的PT二次電壓空開，形成復(fù)壓閉鎖元件開放條件，投入母差功能壓板。將各支路間隔保護屏內(nèi)的跳閘回路正電源外部接線以及跳線R33均接入對應(yīng)位置。選取一條與需驗證支路掛在同一母線上的其他支路通入母差電流，在母差動作時測量母線屏上所驗證支路所在母線上所有開關(guān)間隔的跳閘壓板下孔內(nèi)的電位，若均為正電位，則說明所驗證的跳閘回路無誤。

3.4 啟失靈回路驗證試驗

在母線屏處投入失靈保護功能壓板，斷開所有支路的跳閘壓板，將所需驗證的這一支路強制手動固定于某一母線上。可分兩次在母線屏和所需驗證支路開關(guān)間隔的保護屏分別將啟失靈正電源與啟失靈接點短接，并在母線屏對應(yīng)支路電流端子排處同時給一大于失靈動作電流的電流。兩次都僅在所驗證支路母線屏跳閘壓板下孔內(nèi)有正電位，說明啟失靈回路在母線屏和外圍屏柜的接線都正確。

3.5 解復(fù)壓回路和失靈聯(lián)跳回路的驗證

選擇一臺主變其中一套保護，投入母線屏處的失靈功能壓板和失靈聯(lián)跳壓板，斷開各支路的母線屏處跳閘壓板。主變屏處的啟失靈正電源與啟失靈接點可提前短接好。在通入啟失靈電流的同時，將其對應(yīng)RCS-918裝置的光耦正與解復(fù)壓閉鎖正電源用軟線短接，將其對應(yīng)的RCS-915裝置解復(fù)壓公共端與失靈解除電壓閉鎖接點也短接。做上述試驗時，可提前解開主變屏失靈聯(lián)跳回路的R01、R03外部接線，測量外部接線的通斷，若回路連通即可；此外再退母線屏該支路失靈聯(lián)跳壓板重做一次，回路變?yōu)椴煌ǎf明接線正確。母線屏柜處復(fù)驗時，還原主變屏柜R01和R03的接線，測量失靈聯(lián)跳壓板下方孔內(nèi)電位，試驗時有正電位，說明母線屏柜處接線無誤。

4 完善失靈功能后對后續(xù)工作的影響

(1)后續(xù)在進(jìn)行宗關(guān)主變和110 kV線路定檢時，安全措施注意斷開110 kV啟失靈壓板。

(2)后續(xù)在進(jìn)行宗關(guān)110 kV線路定檢時要驗證110 kV失靈功能完善工程中啟失靈回路內(nèi)各支路跳閘接點能否正確動作。

(3)后續(xù)在進(jìn)行宗關(guān)主變定檢需驗證中壓側(cè)啟失靈、解復(fù)壓二次回路內(nèi)各支路跳閘接點能否正確動作。