220kV變電站失靈保護原理分析及運行注意事項

周慧

摘要? 本文簡要分析了220kV變電站出線開關失靈保護、主變高壓側開關失靈保護的原理、動作過程以及在倒閘操作中的注意事項

關鍵詞 220kV變電站 失靈保護 原理分析 動作過程 注意事項

引言

斷路器失靈保護是斷路器的近后備保護，當系統發生故障時，故障電氣設備的保護動作發出跳閘命令而斷路器拒動時，利用故障設備的保護動作信息與拒動斷路器的電流信息構成對斷路器失靈的判別，能夠以較短的時限有選擇地將失靈拒動的斷路器所連接母線上的其余運行中的斷路器斷開，以減小設備損壞，縮小停電范圍，提高系統的安全穩定性。

220kV變電站出線保護配置為（PSL603G+ RCS-931A和PSL603G+ WXH-803A）光纖差動保護，失靈保護為PSL631A;主變保護、失靈保護配置為PST1200。下文對失靈保護的原理、動作過程、注意事項一一分析。

一、220kV出線開關失靈保護

220kV出線開關失靈保護由保護動作與電流判別構成的啟動回路、去啟動母差，母差保護經復合電壓閉鎖，時間延時去跳閘出口。

1、 以PSL603G+ RCS-931A+PSL631A為例，失靈保護原理圖（如圖一）

2、PSL603G+ RCS-931A+PSL631A保護動作過程

當220kV線路發生故障時，線路保護動作起動跳閘繼電器，則保護裝置中的TJA、TJB、TJC或操作箱中的TJR、TJQ的接點閉合，一路至操作回路出口跳閘，另一路至PSL-631裝置中起動失靈保護回路。

如果該開關跳開，則保護返回，TJA、TJB、TJC或TJR、TJQ接點均返回，PSL-631中的電流元件接點LJA、LJA、LJC、LJ3也返回，失靈保護不動作。

如果該開關拒動，則TJA、TJB、TJC或TJR、TJQ接點不返回，PSL-631中的電流接點仍閉合，故障仍未切除則失靈起動繼電器QSLJ動作，其接點閉合通過BP-2B保護中該開關失靈啟動壓板開入至BP-2B保護，母差通過母差裝置里的閘刀開入接點來判斷故障元件運行于Ⅰ母還是Ⅱ母，經復壓閉鎖，經時間繼電器SJ延時接點閉合，0.3s跳開母聯開關，0.6s跳開拒動開關所在母線上的所有開關。

3、出線開關失靈保護倒閘操作注意事項

a、當220kV雙套線路保護中的一套停役時，另一套正常運行時。不但要退出需校驗保護的出口跳閘壓板，還要退出該保護的A、B、C三相失靈啟動壓板。防止保護校驗時，引起失靈保護動作。

b、當失靈保護裝置停役時，不但要退出兩套線路保護的A、B、C三相失靈啟動壓板，還需退出失靈裝置的啟動失靈出口壓板（15LP13）和母差保護裝置上的該條出線的失靈啟動壓板。

二、主變高壓側開關的失靈保護

1、主變高壓側開關失靈保護原理框圖（以PST1200為例）

2、動作過程

當主變發生故障時，主變保護動作啟動跳閘繼電器，跳閘繼電器接點閉合，一路至操作箱出口跳閘，另一路去起動失靈保護。

如果開關跳開，則保護返回，跳閘接點返回，電流閉鎖接點返回，失靈保護不動作。

如果開關拒動，跳閘接點不返回，電流接點閉合，兩個條件同時滿足后，經過延時和電流判別接點去解除高壓側失靈復壓閉鎖;同時經過延時和主變保護動作的一副接點以及電流判別接點去啟動母差失靈保護。通過母差裝置里的閘刀切換接點來判斷故障元件在正母還是副母，時間繼電器SJ延時接點閉合，0.3s跳開母聯開關，0.6s跳開拒動開關所在母線上的所有開關。

3、主變高壓側開關失靈保護倒閘操作注意事項

主變高壓開關失靈保護相比于線路開關失靈保護多出“解除復壓閉鎖”的邏輯，運行人員在進行實際的操作過程中，要對“解除復壓閉鎖”壓板尤為注意，因為在同電壓的母差保護屏上也有相對應的一塊“主變解除復壓閉鎖”壓板，即在操作主變屏上“解除復壓閉鎖”壓板時也應相應操作母差保護屏上的主變解除復壓閉鎖”壓板。

三、出線開關失靈保護與主變高壓側開關失靈保護的不同點

1、復合電壓閉鎖

220kV線路開關失靈保護動作需經復合電壓閉鎖，即母線復合電電壓動作和母線失靈出口兩個條件同時滿足才能經母差出口跳開關;而主變220kV側開關失靈保護動作后0.5秒解除母差中復壓閉鎖接點，0.8秒后啟動失靈。主變失靈解除復合電壓的原因是由于當主變低壓側或中壓側發生短路故障時，220kV母線電壓可能達不到復合電壓的動作值，如果此時不去解除220kV母差保護的復合電壓閉鎖，失靈啟動后，母差保護有可能拒動，故障無法切除。

2、失靈啟動延時

220kV線路失靈保護動作后，不經延時去啟動母差裝置，即QSLJ繼電器不帶延時;而主變220kV側開關失靈保護動作后經延時0.8秒才啟動母差裝置，即QSLJ1接點經0.8秒延時閉合，因此，主變220kV側開關失靈保護更加可靠，不會因故障切除后因電流接點返回慢而造成失靈保護誤動。

3、失靈保護死區

220kV線路失靈保護不存在死區問題;而主變220kV側開關失靈保護則可能有死區。因為變電站主變失靈保護電流采用主變套管CT電流，而主變采用的雙微機保護，第一套保護電流均采開關側的獨立CT電流，如果開關側的獨立CT與主變套管CT間發生故障時，主變第一套保護動作出口而高壓側開關拒動（失靈）時將造成失靈保護的拒動，因此建議主變失靈保護電流也采用開關側的獨立CT電流，以避免主變220kV側開關失靈保護的死區問題。

四、結束語

隨著電力系統網架結構聯系越來越緊密，繼電保護拒動相對其誤動對電力系統的危害更大。失靈保護作為斷路器的后備保護，能有效避免事故的擴大，其瞬時跟跳功能，以及有選擇的將失靈拒動的斷路器所連接母線上的其余運行中的斷路器斷開的功能，有利于電網的安全、穩定、可靠的運行。作為運行人員要對失靈保護的原理要有充分的認識和理解。

以上是本人的一點粗淺看法，希望能與運行的同行一起交流、探討。如有不當之處，請批評指正，謝謝！

參考文獻

1、BP-2B微機母線保護裝置技術說明書

2、220kV變電站現場運行規程

3、PSL631A保護裝置技術說明書

4、PST1200保護裝置技術說明書

5、220kV變電站竣工圖

作者簡介：

周? 慧（1983- ），男，本科，碩士學位，高級工程師，主要從事變電運行