220kV母差失灵保护双重化设计及应用南京国电南自电网自动化有限公司211100摘要:本文对220kV母差失灵保护二次回路设计方面的相关问题进行分析,首先 对母差失灵保护的双重化配置思路进行阐述,进而详细探讨母差失灵保护二次回 路的设计思路,从①主变保护动作,主变220kV开关失灵;②母差保护动作,主 变220RV侧开关失灵两种工况下进行说明与分析,望能够引起各方重视关键词:220RV线路;母差失灵保护;二次回路;设计母线保护对于系统运行安全性、稳定性的影响是非常深远的在电力系 统的运行过程当中,一旦母线保护投入运行,就难以安排专门时间进行停电检验 换言之,母线保护动作的可靠性对系统是否能够安全、稳定运行密切相关但在 实际运行中,失灵回路构成及其动作相对复杂,误动或据动动作发生频率较高, 对母差失灵保护动作的执行情况产牛直接影响木文即结合这一背景,对母线失 灵保护双重化配置方案进行简要探讨,进而详细分析220kV母差失灵保护二次回 路的设计思路,望引起重视1母差失灵保护双重化配置220kV线路母差失灵保护双重化配置是指在二次回路所对应两套母差 失灵保护装置间无任何电气连接,相互保持独立关系,其中任意一套保护装置的 退出或故障均不会对另一套保护装置的运行产牛影响。
在母差失灵保护双重化配 置的条件下,二次回路所对应失灵保护或开关保护退出均不会造成母线无失灵保 护运行在此状态下,220RV母差失灵保护二次回路设计中必须关注的一点是: 在不对一次设备进行改变的前提条件下,仅通过改动二次回路设备的方式,以实 现母差失灵保护双重化配置的功能要求,二次回路中共设置两套母差失灵保护装 置,由母差失灵保护为电流提供判据,母线保护提供失灵开入,根据刀闸位置对 失灵间隔所挂母线进行判断,以确保母差失灵保护动作执行的安全与有效图2:解除复压闭锁操作冋路示意图2母差失灵保护二次回路设计思路对于220kV线路而言,在对双母线失灵保护进行双重化配置处理后,主 变220kV侧开关所对应失灵冋路也有一定的改变主变间隔与普通线路间隔失灵 冋路在设计上存在比较大的差异以主变间隔为例,在母差失灵保护二次回路设 计中可遵循以下两种思路:第一,主变保护动作,主变220kV开关失灵路开关失灵状态下, 电流可符合失灵判据,此吋线路开关所对应母线电压会产生相应变化,且基本能 够满足复压开放的条件在此状态下,所配置失灵保护动作能够执行动作对相应 母线线路进行切除同吋,在主变220kV侧开关处于失灵状态下时,若判定为主 变低压一侧故障,则对主变高侧电压的影响较小,与电流失灵判据相符合。
但对 于主变220RV侧开关所挂母线电压基本正常的工况而言,此吋二次冋路整体并不 满足复压开放的条件,因此线路整体存在失灵保护据动动作的风险为了预防该 风险的产生,在主变保护启动母线处于失灵状态下吋,应当同时为母线线路失灵 保护人提供解除复压闭锁开入功能,以起到保障失灵保护动作正确的目的传统主变启动失灵冋路操作方案如下图(见图1)所示所存在的区别 的主要体现在主变保护动作方面在主变220kV母线侧开关失灵状态下,需要及 吋解除失灵保护的所对应的复压闭锁,以达到保障失灵保护动作可靠性的目的 在如图1所示动作方案下,对可通过电流判别元件与主变保护跳闸接点同吋动作 的方式以及吋解除复合电压闭锁,路保护跳闸命令收冋故障电流得以切断后 重新闭锁实现母线失灵保护此过程中解除复压闭锁的操作冋路示意图如下图2 所示结合图「图2可见,在对母差失灵保护二次冋路进行双重化配置后, 由于主变高压侧开关失灵动作的电流判据需要由母差失灵保护所提供,因此对复 压闭锁冋路的解除操作非常简单即就需要将主变保护所对应解除负压闭锁的节 点与母线失灵保护相连接即可与此同时,在启动母差失灵回路吋,也仅需要将 TJR点与主变保护所对应母差失灵接点并联,最后同步开入220RV母差失灵保护 中即可。
在这一过程当中,母差失灵保护对相应开关失灵故障的判断可以以电流、 开关位置等信息作为判据标准,并通过延时出口的方式跳开该母线所对应的所有 开关装置第二,母差保护动作,主变220kV侧开关失灵对于二次回路中所对应 线路开关装置而言,在母差保护动作执行后,操作箱节点可通过高频保护或线路 差动保护的方式发送相应信息至线路对侧,对侧高频保护瞬时动作,以实现对故 障的可靠切除对于主变线路220kV侧而言,在母差保护动作后无法严格按照二 次冋路线路设计要求直接对主变高压侧开关以及低压侧开关进行切除,而是必须 在确保主变220kV侧处于失灵状态下后方可执行切除动作换言之,二次冋路中 主变低压侧所对应负载包括站用变以及无功补偿设备两个部分正常情况下两者 均需可靠运行,而只有在满足主变压高压侧开关失灵这一条件吋,方可对二次回 路中主变各侧开关执行跳开动作在对220kV线路母差失灵保护实现失灵保护双重化配置后,母差失灵保 护可为电流动作提供判定依据,换言之是通过母线失灵保护动作的方式实现了对 主变220kV侧开关失灵的判断,整个二次冋路结构更加的清晰3结束语在220kV线路运行过程中,断路器所配置失灵保护功能对系统安全以及 运行稳定性所产生的影响是至关重要的。
母线失灵保护-一旦投入线路运行中后, 就很难有全面停电的机会进行检验因此,提高断路器失灵保护可靠性水平是值 得高度重视的问题之一本文对220kV母差失灵保护二次回路设计的相关问题展 开分析与探讨,望能够有效提高其动作可靠性,以更好的发挥母差失灵保护功能 参考文献:⑴陈文广.220kV母差失灵保护运行中存在问题及改进措施[J]•科技致富向导,2015,18(10):258.⑵徐春新,梁国坤•基于原屏改造的220RV母差失灵保护改造技术方案[J]・电工技 术,2014,36(10):31,54.⑶李磊•关于变电站母差失灵保护双重化技改措施及危险点的控制[J] •大科技,2014,25(25):124-124,125.⑷曾庆祝,陈世元•关于220kV母差失灵保护缺陷的研究[C]・〃中国电工技术学会大电机专业委员会2008年学术年会论文集.2008:125-129.。