對220kV母差及失靈保護二次回路的改進及分析

葉楠

摘? ?要：文章是在電力系統220 kV雙母接線方式線路、主變間隔失靈保護二次回路的幾次改進基礎上提出的。依據有關設計規范及反措文件，結合廣東電網的實際情況，對220 kV母差失靈保護二次回路的設計變化進行分析，并提出了220 kV母差失靈回路的驗收方法及定期校驗中應對失靈啟動回路采取的安全措施。

關鍵詞：失靈啟動;失靈保護;驗收方法;安全措施

1? ? 母線故障

220 kV母線故障是電網最嚴重的故障之一，因此母差保護一直是作為電力系統中最重要的保護組成之一。斷路器失靈保護是近后備保護中為了防止因斷路器未執行跳閘動作導致故障波及范圍進一步擴大的有效措施，一般與母線保護一同配置。根據《中國南方電網反事故措施》中要求“220 kV及以上電壓等級廠站母線采用雙重化母差保護配置”。母線及失靈保護對于保障220 kV電網運行安全和穩定起著至關重要的作用，因此，要求裝置和相關回路必須具備高可靠性。本文認為有必要加深對失靈啟動回路整體性的認識和理解，對河源地區某220 kV變電站的母差失靈回路改造前和改造后進行分析，并提出了定期校驗中失靈啟動回路安全措施和驗收檢驗方法。

2? ? 220 kV變電站母差失靈啟動新舊設計標準對比

2.1? 原設計標準斷路器失靈啟動原理

在河源地區220 kV系統中，以未改造前220 kV某站的失靈回路進行分析，該站220 kV部分采用一套母差配置，以所配套的220 kV線路保護（RCS931+RCS902+RCS925）為例，其啟動失靈回路中失靈電流判據處于母差保護外部（見圖1），失靈開入的正電位從母差及失靈保護屏接到安裝于線路主二保護屏上的斷路器輔助保護裝置中配置的電流判別元件接點作為失靈啟動的電流判據接點，串聯了每相線路保護跳閘動作接點（即TJ接點）或斷路器操作箱的三跳接點后，再串聯判別母線運行方式的電壓切換觸點，開入給失靈保護，最后經由母差及失靈保護的復壓動作接點后即失靈保護動作，發出跳開故障線路所掛的母線上其他所有斷路器的命令。

2.2? 新設計標準失靈啟動回路

在對河源地區220 kV某站母差及失靈保護進行雙重化改造設計中，新的失靈啟動回路中失靈電流的判別在失靈保護裝置內完成（見圖2）。為了讓線路保護的接口變動最少，兩套保護動作接點并聯，再與斷路器三相跳閘動作接點并聯，分別開入給兩套母差失靈保護裝置，通過接入母差保護的相應間隔電流元件與復壓條件判據，判斷是否失靈保護動作出口。而主變保護則新增了到母差保護復壓開放回路，電氣量保護跳閘動作接點并聯后，接入母差及失靈保護裝置，使低壓側故障時母差及失靈保護復壓條件開放。

2.3? 取消主變變高操作箱啟動失靈

按照南網的220 kV失靈保護的典型設計接線中取消了220 kV變高操作箱三跳啟動失靈，外部跳變高啟失靈功能在母差失靈保護內部實現，在河源地區某220 kV變電站220 kV母差及失靈保護回路改造中，取消了變高操作箱三跳啟動失靈回路。廠家、施工單位、二次管理部門和運維單位進行了測試，確認在已知的各故障類型下，主變電氣量保護動作都采用啟動TJR繼電器跳開斷路器，同時也啟動了失靈，即主變電氣量保護動作出口時，也同時啟動變高失靈，不需斷路器操作箱再啟動失靈（見圖3）。回路實現雙重化保護的功能，滿足可靠性要求，這也給今后檢修所需安全措施帶來了變化。

3? ? 驗收、校驗失靈啟動回路方法

對于新建或改造的失靈啟動回路中，為了防止在作業過程中發生接點粘死、接線錯誤、誤投退壓板等情況下導致的誤啟動失靈保護，本文結合河源地區的施工驗收和定期檢驗經驗，總結和提出了較為完善的失靈相關回路的驗收和檢驗方法。

在檢驗過程中，必須檢測各個接點的動作情況和對應回路的導通情況，比如在檢驗如圖1的回路時，C相失靈啟動接點在斷路器輔助保護裝置的失靈電流判別元件動作時導通。壓板投入的情況下，斷路器輔助保護裝置的C相失靈電流判別元件和線路主二保護裝置的C相跳閘接點都動作閉合時回路將導通，而其余接點則不導通。斷路器輔助保護裝置C相電流判別元件、線路主二保護裝置C相保護跳閘動作接點和母線電壓切換接點都動作時對應失靈啟動回路導通，可通過壓板投退或壓板下端電位變化來判斷回路正確性和唯一性。其他不同配置的試驗方法依此類推。

4? ? 驗收、調試失靈啟動回路的安全措施

在工程驗收或調試時，在進行失靈啟動回路的接入和失靈保護跳斷路器出口驗證時，應先確保母差及失靈保護跳其他運行中斷路器的出口壓板在退出狀態，并應使用絕緣膠布對壓板的上端（即負電端）進行隔離性密封，防止誤跳運行中間隔。

在單獨進行220 kV線路保護校驗時，若回路如圖1接線時，應先退出線路保護屏失靈啟動總壓板并密封壓板上端，同時密封相應端子，防止誤碰，通過測量壓板下端電位變化情況來判斷回路的是否導通。

5? ? 結語

220 kV斷路器失靈保護是保證電網安全、穩定、可靠運行的一道至關重要防線，為了確保母差及失靈保護回路的可靠運行，應加強對失靈保護的質量管控、技術監督和運行維護，保證母差及失靈保護零缺陷投入運行。220 kV母差及失靈保護改造和檢驗涉及范圍廣、技術難度高、相關回路復雜、電網安全風險高，施工單位應在作業實施前制定完整、詳實的專項實施方案，應針對變電站的實際情況，辨識風險點，分析和制定可執行的、完整的措施。文章以河源地區某變電站的實際情況為案例，分析了該站220 kV母差及失靈保護雙重化改造前后失靈啟動回路的變化，有針對性地提出了相應的驗收及檢驗過程中應該注意的環節，希望能對今后開展的220 kV母差及失靈保護改造起到參考作用。

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