220kV失灵保护改造问题探讨

龙春红

(广西电网公司桂林供电局，广西 桂林 541002)

1 引言

断路器失灵保护是指故障电气设备的继电保护动作发出跳闸命令而断路器拒动时利用故障设备的保护动作信息与拒动断路器的电流信息构成对断路器失灵的判别，能够以较短的时限切除同一厂站内其他有关的断路器，使停电范围限制在最小，从而保证整个电网的稳定运行，避免造成发电机、变压器等故障元件的严重烧损和电网的崩溃瓦解事故。我局所辖的220kV变电站的220kV失灵保护均为南瑞继保、国电南自、北京四方三大公司生产。现对这三大公司的某一型号的保护分别提出220kV失灵保护改造的实施方案，以此来抛砖引玉。

2 反措

2011年5月2日，贵州电网500kV鸭溪变1#主变5032开关CT发生C相死区故障，由于5032开关失灵保护未设计联跳主变各侧回路，故障持续时间约851ms后，发展为主变区内故障，主变差动速断保护动作跳开主变各侧开关。

2011年6月总调组织开展了南方电网220kV及以上系统变压器开关失灵联跳主变各侧开关回路检查。经检查，220kV及以上变压器失灵联跳各侧回路不完善的共 981台，其中500kV变压器 18台，除500kV鸭溪1#主变的500kV及220kV侧开关均未设计失灵联跳各侧回路外，其余17台500kV变压器为220kV侧开关未设计失灵联跳各侧回路。为防范失灵联跳回路不完善造成的系统风险，明确反措要求如下:

新建、改扩建工程的 500kV、220kV变压器的500kV、220kV侧开关失灵应联跳变压器各侧开关。新建工程中，220kV系统双母接线应配置双重化母线保护装置(含母差、失灵保护功能)，采用母线保护装置内部的失灵电流判别功能，由母线失灵保护实现断路器失灵跳闸的电压闭锁功能及联跳主变各侧功能。

回路设计不符合要求的已运行220kV及以上系统变压器各运行维护单位应结合现场实际完善失灵联跳各侧回路，实现联跳各侧功能。

3 厂家保护改造实施方案

3.1 方案制定围绕的主要问题

问题一:对于目前不同设计，失灵保护电流的判据在哪完成?

(1)在母线保护中:按母线区分，按间隔区分;

(2)在断路器辅助保护中。

问题二:主变失灵联跳主变各侧的接点由谁提供?

(1)母线保护装置提供;

(2)在断路器辅助保护提供。

3.2 南瑞继保改造方案

以母线保护:RCS－915AB－V3.32主变辅助保护:RCS－974A－V1.10为例。

3.2.1 方案一

断路器失灵保护可以按间隔区分失灵，能区分是主变间隔还是线路间隔发生失灵，失灵电流判据在各间隔内完成，回路示意图。

图1 失灵电流判据在间隔内完成

图2 启动断路器辅助保护失灵回路

RCS－915AB V3.32母线保护需升级到RCS－915AB－HB，不需硬件升级，需要将联跳接点配线到端子。

图3 主变失灵解除复压闭锁回路

图4 启动母线保护失灵回路

投入非电量延时保护功能。非电量延时接点闭合起动跳闸跳主变各侧开关。

3.2.2 方案二

220kV配置双套断路器失灵保护，按间隔区分起动失灵，并且失灵保护电流判据与母差共用，回路示意图。

图6 主变失灵解除复压闭锁回路

说明:当采用南网新220kV母线失灵保护技术规范的装置时，母差保护动作后主变断路器失灵由母差失灵保护内部完成，起动失灵回路不接TJR接点。

3.3 国电南自改造方案

以母线保护:WMZ－41B－V1.0、主变辅助保护:PST－1206B－V2.50为例。

图7 启动母线保护失灵回路

图8 失灵联跳主变各侧回路

WMZ－41B无法升级，推荐使用主变断路器辅助保护的出口联跳主变各侧开关。

PST－1206B不需升级，需增加一副接点的配线;还需通过更改内部跳闸矩阵，用解除复压闭锁的两副接点去解除复压闭锁和启动失灵，启动失灵保护延时的一副接点联跳主变各侧开关。

图9 启动失灵回路(南自)

图10 失灵联跳主变各侧回路(南自)

3.4 母线保护

CSC－150－V1.25主变辅助保护 :CSC－122TV1.0(北京四方)。

3.4.1 解决方案

V1.0版本:更换装置。更换后按照以下V1.1版本的方案进行改造。

V1.1版本:软件升级(需要软件重新开发)。

图11 失灵联跳主变各侧回路(四方)

3.4.2 注意事项

(1)改造后，解除复压与启动失灵共用启动失灵的逻辑和定值;失灵联跳采用原来解除复压逻辑和定值。需要修改和增加外部连线;

(2)改造后，“保护动作”判据应固定退出，即主变保护动作接点不再接入CSC122T的“保护动作”开入端子;但在相应失灵启动、解除复压、联跳各侧回路中要串接主变保护动作接点;

(3)改造后，解除复压“相电流”判据固定投入。

4 结语

上述主变高压侧开关失灵联跳主变三侧开关改造方案的实施，能够避免在220kV母线故障而主变220kV侧开关失灵时，主变因受110kV系统到送过来的较大短路电流冲击而损坏，缩短开关切除故障的时间，减小对220kV系统和主变的冲击，确保系统的安全稳定运行。

［1］ 中国南方电网公司继电保护反事故措施汇编释义.中国南方电网电力调度通信中心，2008年12月.

［2］ 南京南瑞继保电气有限公司.RCS－915AB母线保护装置技术和使用说明书.

［3］ 南京南瑞继保电气有限公司.RCS－974A(AG)型变压器非电量及辅助保护装置技术和使用说明书.

［4］ 国电南京自动化有限公司.WMZ－41B母线保护装置技术和使用说明书.

［5］ 国电南京自动化有限公司.PST－1206B数字式断路器辅助保护装置技术和使用说明书.

［6］ 北京四方继保自动化有限公司.CSC－150数字式母线保护装置技术和使用说明书.

［7］ 北京四方继保自动化有限公司.CSC－122T数字式断路器辅助保护装置技术和使用说明书.