开闭所进、出线电流保护时限配合的优化方案

摘要:文章针对开闭所进、出线电流保护时限配合问题,提出了优化方案:出线保护装置增加过流保护启动信号输出,并将此信号引入进线保护装置,当出线侧发生故障时闭锁进线保护装置,出线保护装置切除故障,避免了出线故障导致整个变电站停电的事故发生。

关键词:开闭所;时限配合;闭锁;优化方案;出线保护装置;进线保护装置

中图分类号:TM772

文献标识码:A

文章编号:1009-2374(2009)18-0023-01

随着国民经济的发展,电网的不断扩大,人们对电网的运行可靠性要求越来越高,而电网的安全与稳定运行依赖于继电保护与安全自动装置的正确动作和继电保护装置及二次回路的完整配置。电网一旦发生恶性事故,将会给社会带来巨大的损失、造成严重的后果电网发生大面积停电事故后,系统的恢复将是一件十分复杂和困难的事情,如果电网本身事先就存在缺陷,一旦事故发生,运行人员就可能束手无策,延误电网的恢复时间,使停电的损失和影响扩大。

随着城网改造工程的不断深入,电缆线路不断增多,开闭所在配网中的重要性日益突出,建好开闭所对完善城镇配网网架,提高配网供电能力,有着举足轻重的作用。而目前国内现有的开闭所中普遍存在着进线与出线的电流保护时限配合问题:因进线和出线的过流保护时限相同或相近,出现开闭所出线发生故障时,出线过流保护和进线过流保护同时动作跳闸,导致整个开闭所停电。如图1所示,开闭所上一级变电站中出线保护设备(装置1)中过流保护时限整定为0.6s,为保证选择性,开闭所内保护(装置2、装置3)的过流保护时限一般都整定0.3s。这就会造成当某条出线发生故障时(如故障1),进线侧保护(装置2)将会与出线侧保护(装置3)同时动作,导致开闭所全部停电,扩大了停电范围。

装置2存在的必要性是显而易见的:(1)作为出线侧的后备保护,当装置3拒动时,由装置2动作;(2)作为开闭所母线的保护,当母线故障(故障2)发生,应由装置2动作跳闸。针对这种情况进行了较深入的研究,提出了以下改进方案:

1.出线保护装置增加过流保护启动继电器,输出1付常开接点,当相电流大于或等于过流保护定值时,该继电器瞬时动作(动作逻辑如图2所示),并将所有线路的该类接点并联接到上一级线路的保护装置的开入回路(如图1所示)。

2.进线保护装置在检测到从线路保护装置引入的过流保护启动信号时瞬时闭锁本保护装置的过流保护(动作逻辑如图3所示),以避免进线与出线保护同时动作;进线过流保护只有在所有出线保护装置的过流保护均未启动时才自动投入,确保母线故障时可靠动作。

考虑到断路器在开断短路故障时,其固有分闸时间一般为60ms左右,继电保护动作时间为40ms左右,因此短路故障最快也要在100ms以上才能开断,因此出线闭锁信号时间设置为120ms,确保出线断路器能够可靠动作。

3.避免本开闭所内部故障引起上级变电站出线保护动作。在开闭所进线侧保护装置中增加过流II段,时限整定在上级变电站出线过流时限0.6s和本开闭所进线过流I保护时限0.3s之间,比如取0.4s。这样,可解决开闭所出线过流动作,而开关拒动,进线侧过流I段因有闭锁开入信号而退出,过流II段延时0.4s后动作跳闸,可避免上级变电站出线保护越级跳闸。

综上所述,本优化方案既保证了速动性也保证了选择性,在出线断路器不拒动的情况下,避免了出线故障导致整个变电站停电的事故发生。

目前开闭所往往是各个企业、居民用户用电来源,其线路保护动作的速动性、可靠性都关系着用户的利益。本优化方案的实施克服了目前开闭所过流保护时限配合普遍存在的问题,减少停电范围,提高供电的可靠性和稳定性,以及配电网安全运行水平。

作者简介:潘巧梅(1976-),河南洛阳人,西安西瑞保护控制设备有限责任公司工程师,研究方向:工业自动化。