浅析核电厂厂用电系统保护选择性试验方法

柳鹏

（中国核电工程有限公司，北京 100089）

一、保护选择性的定义

保护选择性是指故障点在区内保护就动作，在区外不动作；当主保护未动作时，由近后备或远后备切除故障，使停电面积最小。在6kV厂用电系统中，保护的选择性是指中压配电盘之间、配电盘与其负荷之间过流保护的选择性。

二、保护选择性试验的范围

6kV厂用电系统中部分中压配电盘连接方式如下图。其中由1#辅变对9LGR001TB供电；9LGR001TB除向电锅炉等负荷供电外，还通过9LGR106JA、1LGC200JA向 1LGC001TB供电；1LGC001TB除向电动机等负荷供电外，还通 过 1LGC104JA、1LHA001JA分 别 向9LGIB001TB、1LHA001TB供电（见图1）。

以往的保护选择性试验只是对配电盘之间的过流保护进行了验证，没有验证每个配电盘的电源进线断路器与其负荷开关之间过流保护的选择性，因此具有局限性。如1LHA001TB上有电动机负荷，当任意一电动机的负荷开关下侧发生短路故障，其负荷开关应首先断开，切断短路电流，如果过流保护的裕度过小，不具备实际的选择性，就会使1LHA001JA越级跳闸，就会导致整个1LHA001TB电源的丧失。因此每个配电盘的负荷开关只要配置了过流保护，就存在着与配电盘电源进线断路器过流保护之间的配合要求，同样存在选择性。

中压系统配电盘的进线断路器、馈线断路器和负荷开关都设置了过流保护，通过中压配电盘之间、配电盘与其负荷之间的过流保护定值和时间定值的配合，实现中压配电盘之间保护的选择性。以1LGC001TB配电盘为例，保护选择性试验需验证以下两部分：

图1 中压系统接线图

1下游配电盘（如 1LHA001TB、9LGIB001TB）分别过流保护动作时，1LGC001TB馈线断路器（如1LHA001JA、1LGC104JA）分别与进线断路器的配合。

2电动机、变压器负荷分别过流保护动作时，馈线断路器（1LGC106JA、1LGC108JA等）分别与进线断路器的配合。

三、保护选择性试验的内容

以1LGC001TB上电源进线断路器1LGC200JA和下游馈线断路器1LGC104JA之间的过流保护选择性验证试验为例。常规试验方法是分别在两断路器过流保护CT的二次侧注入动作电流，测量过流保护继电器的动作时间，该时间只要满足过流保护定值的误差要求即可；测量每个断路器的固有分闸时间，该时间只要在断路器固有分闸时间的误差范围内，即认为试验合格；再将两断路器的保护动作时间与断路器固有分闸时间分别相加，分别计算出时间和T200、T104。若T200>T104则认为1LGC200JA与1LGC104JA的过流保护满足选择性要求。

电路短路故障的实际切除时间应该包括4部分：过流保护继电器的动作时间、保护出口继电器的动作时间、断路器的固有分闸时间、燃弧时间。常规的试验方法对短路故障切除时间的测量方法不正确，影响因素考虑不够全面，不能全面反映断路器实际切除短路故障所用的真实时间。

保护选择性不仅体现在出现短路故障时只跳开本级进线断路器，其上一级的进线断路器不会跳闸，还包括本级进线断路器或其保护装置因故拒动不能切除故障时，能由上一级配电盘的进线断路器跳闸将故障切除。常规的试验方法仅仅验证了前者。为弥补常规试验方法中以上两个不足之处，采用下面改进后的试验方法。以1LGC001TB的1LGC200JA和1LHA0-01JA之间的过流保护选择性验证试验为例。

1试验前接线准备

使用继保测试仪输入1LHA001JA综保装置的二次电流I1为其过流整定值IdLHA的1.1倍，输入1LGC200JA综保装置的二次电流I2为1.1×IdLGC。并分别将 1LGC200JA和1LHA001JA的断路器常闭辅助接点接入继保测试仪，作为继保测试仪停止输出的信号。

2试验过程

将断路器1LGC200JA和1LHA001JA合闸。继保测试仪同时输出两路相位相同，大小分别为I1、I2的电流，经延时后，1LHA001JA跳闸，1LGC200JA未动作，继保测试仪停止输出，并记录断路器1LHA001JA跳闸延时时间TLHA。

将断路器1LGC200JA和 1LHA001JA合闸，并解除综保装置至断路器跳闸回路的接线。继保测试仪同时输出两路相位相同，大小分别为I1、I2的电流，经延时后，1LGC200JA跳闸，而1LHA001JA未动作，继保测试仪停止输出，并记录断路器1LGC200JA跳闸延时时间TLGC。

图2

3结果分析

若断路器跳闸情况符合要求，再比较TLHA和TLGC，TLHA

结语

为检验厂用电系统保护的选择性，试验的范围应包括中压配电系统中所有存在选择性的保护，即配电盘之间、配电盘与其负荷之间的选择性。不仅要验证发生短路故障的配电盘或负荷进线断路器准确跳闸，而上一级配电盘断路器不动作，还要验证本级断路器拒动时，上一级断路器准确动作。本文提及的试验方法还在讨论阶段，有待于在机组调试过程中继续改进、优化。

[1]海南昌江核电站电源切换系统调试大纲[Z].

[2]贺家李，宋从矩.电力系统继电保护原理[M].北京：中国电力出版社，2004.

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