220 kV备自投装置闭锁放电回路隐患分析与改进

钱敏，王世祥

（深圳供电局有限公司，广东深圳518000）

220 kV备自投装置闭锁放电回路隐患分析与改进

钱敏，王世祥

（深圳供电局有限公司，广东深圳518000）

对某变电站220 kV备自投装置外部闭锁放电回路进行分析，指出当母联充电保护动作时存在误闭锁备自投、母联断路器失灵保护动作时无法闭锁备自投的隐患，提出了相应的改进方案，提高了备自投动作可靠性。

母差和失灵保护；备自投；隐患；改进

安全自动装置是电力系统安全稳定运行的第二、三道防线，220 kV备用电源自投装置（以下简称备自投）作为提高供电可靠性的补救措施，逻辑设计应以“防拒动”为主，特别是放电条件的设置应慎重。

随着变电站内微机型二次设备的大量运用，二次回路更加复杂，在原有设备基础上加装220 kV备自投时，220 kV备自投外部回路与220 kV保护的配合成为比较复杂和容易出错的环节。在实际工程应用中，必须结合现场保护配置情况全面分析，确保220 kV备自投与其它保护配合不留隐患。

1 220kV备自投的闭锁放电条件

220 kV备自投装置的闭锁放电条件主要考虑以下6个方面：

（1）装置启动跳主供开关后，若跳闸等待延时内检测不到相应主供开关的分位状态，则装置应立刻放电，需手动复归。

（2）装置动作后应立刻放电，需手动复归。

（3）合闸位置继电器（HWJ）异常告警后（判HWJ异常本身应有5 s延时），装置应立刻放电，信号消失且手动复归后才可重新开放。

（4）装置处于非启动状态且开关检修压板退出时，若收到开关对应间隔的手跳信号时，装置应立刻放电，信号消失后自动复归。

（5）收到母差、失灵以及其它外部闭锁信号时装置应立刻放电，信号消失且手动复归后才可重新开放。

（6）备自投功能压板退出时装置应立刻放电。

其中（4）、（5）项须由其它保护装置提供接点开入给220 kV备自投，即逻辑判断由其它保护实现。本文重点讨论母差、失灵保护动作闭锁备自投的回路设计方案。

2 母差、失灵保护闭锁备自投回路存在的隐患

某220 kV变电站是深圳西部地区的重要变电站，变电站220 kV主接线为双母线接线（配置专用母联断路器）。220 kV母线配置双套RCS-915AB型母差保护（含母联失灵保护功能）和1套RCS-916A型断路器失灵保护，220 kV母联断路器配置1套RCS-923A型辅助保护。拟在本站新装设1套GFWK-J型220 kV备自投装置，该装置按照双母主接线形式配置线路自投和母联自投两种功能。

按标准化备自投设计要求，220 kV母差、失灵保护动作闭锁220 kV备自投信号共用1个开入点，闭锁信号开入时装置立刻放电，闭锁信号消失且手动复归后装置才进入充电状态，而现场220 kV母差、失灵保护只能提供中央信号接点。因此，本站母差、失灵保护动作闭锁220 kV备自投功能由中央信号保持接点实现。

在220 kV备自投装置调试过程中发现，母差、失灵保护动作闭锁220 kV备自投回路设计（如图1所示）存在以下隐患：

（1）将220 kV母差保护动作跳母联接点XTML引入，可能导致双母线中某一母线检修后送电过程中母联充电保护动作时误闭锁备自投，在此期间若正常运行母线失压，因备自投放电不动作，将导致全站失压。

图1 原母差、失灵保护动作闭锁备自投回路图

（2）220 kV母联失灵保护由220 kV母差保护实现，但设计方案未将母差保护屏内失灵跳Ⅰ母XSL1M、失灵跳Ⅱ母XSL2M接点引入闭锁回路，可能导致母联失灵保护动作时无法闭锁备自投，引起备自投误动作，扩大事故范围。

3 母差、失灵保护闭锁备自投回路的改进

220 kV母差、失灵保护动作闭锁220 kV备自投回路，既要保证备自投装置在母线故障、母联或其它支路断路器失灵的情况下能被可靠闭锁，又必须防止双母线中某一母线检修后送电过程中母联充电保护动作情况下，不误闭锁正常运行母线的线路备自投功能，使其能够充分发挥提高供电可靠性的作用。

3.1 母差保护动作闭锁备自投回路

结合RCS-915AB型母差保护动作逻辑[3]分析可知，220 kV双母线在各种运行方式下发生母线故障（含母联死区故障）时，不论跳母联接点XTML是否动作，母差保护动作接点XTJ都动作，因此将母差保护动作接点XTJ引入220 kV备自投闭锁放电回路已满足要求。

当双母线中某一母线检修后由单母线运行方式（期间备自投可以正常充电）转为双母运行方式过程中，投入了母差保护装置内母联断路器充电保护功能并投入充电闭锁母差控制字，若母联断路器合闸于故障母线时，母线充电保护立即动作跳开母联断路器，不影响正常运行母线，仅跳母联接点XTML动作。此时，为了不影响正常运行母线的线路备投功能，母差保护跳母联接点XTML不能接入备自投闭锁回路。

本站220 kV母联失灵保护功能可由220 kV母差保护实现，动作逻辑如图2所示。母差保护投入外部起动母联失灵控制字SW1，当220 kV母差、失灵保护或220 kV主变保护动作跳220 kV母联断路器时，若该断路器失灵，则母差保护内母联失灵保护检测到外部起动母联失灵、母差保护动作、充电保护动作任意开入，同时母联电流仍大于设定值、两条母线电压闭锁条件开放，经母联失灵动作延时后将跳开2条母线上所有断路器[3]。

图2 220kV母联失灵保护动作逻辑

220 kV母差保护内母联失灵保护动作时，其信号接点动作情况如下：母差保护接点XTJ不动作，跳母联接点XTML、失灵跳Ⅰ母接点XSL1M、失灵跳Ⅱ母接点XSL2M同时动作。因此，220 kV母联断路器失灵时，为防止备自投误动作将备供线路合闸于故障母线，应将失灵跳Ⅰ母接点XSL1M、失灵跳Ⅱ母接点XSL2M并联接入备自投闭锁回路。

3.2 失灵保护动作闭锁备自投回路

220 kV断路器失灵保护未配置母联失灵保护功能，故其中的母联失灵动作接点XMLSL不宜接入220 kV备自投闭锁回路。

结合RCS-916A型失灵保护动作逻辑[4]分析可知，在220 kV双母线各种运行方式下，某支路断路器失灵时，断路器失灵保护检测到该支路所在母线的起动失灵开入（如图3所示），同时相应母线段的电压闭锁条件开放，失灵保护立即动作出口，一时限跳母联，二时限跳失灵元件所在母线所有断路器，即一时限跳母联接点XTML动作，二时限失灵跳Ⅰ母接点XT1M、失灵跳Ⅱ母接点XT2M其中一个动作；若互联压板投入则跳2条母线上所有断路器，即跳母联接点XTML、失灵跳Ⅰ母接点XT1M、失灵跳Ⅱ母接点XT2M均动作。

图3 220kV失灵保护装置起动失灵开入回路

综上所述，当220 kV断路器失灵保护动作时，为防止备自投误动作将备供线路合闸于故障，应将断路器失灵保护跳Ⅰ母接点XT1M、失灵跳Ⅱ母接点XT2M并接引入备自投闭锁回路使其可靠放电，且断路器失灵保护动作跳母联断路器后会跳至少一条母线上断路器，为简化回路，跳母联接点XTML可不接入。

3.3 改进后的母差、失灵保护动作闭锁备自投回路

综上所述，为了确保在母线故障、母联或其它支路断路器失灵情况下备自投功能被可靠闭锁，同时防止在母联充电动作时正常运行母线的线路备自投功能被误闭锁，应将220kV母差保护内母差保护动作接点XTJ、失灵跳Ⅰ母接点XSL1M、失灵跳Ⅱ母接点XSL2M和220 kV断路器失灵保护内失灵跳Ⅰ母接点XT1M、失灵跳Ⅱ母接点XT2M并联接入备自投闭锁回路。改进后的220 kV母差、失灵保护动作闭锁备自投回路如图4所示。

图4 改进后的母差、失灵保护动作闭锁备自投回路

4 结语

根据某220 kV变电站保护配置情况，分析了220 kV母差、失灵保护动作闭锁220 kV备自投回路设计中存在当母联充电过流保护动作时误闭锁备自投，母联断路器失灵保护动作时无法闭锁备自投的隐患，针对隐患进行了深入分析并提出了改进方案，提高了220 kV备自投装置动作可靠性和选择性，可为其它工程应用提供参考。

[1]赵忠秋.220 kV备自投配置及与相关保护的配合关系[J].河北工程技术高等专科学校学报，2012（1）∶31-32.

[2]杨文佳，张荫群，吴国炳，等.广东电网备用电源自动投入装置标准化设计的研究[J].南方电网技术，2009（3）; 105-106.

[3]高中德，舒治淮，王德林，等.国家电网公司继电保护培训教材[M].北京：中国电力出版社，2009.

（本文编辑：杨勇）

Analysis and Improvement of External Blocking Circuit in 220 kV Standby Power Supply Automatic Switching

QIAN Min WANG Shi-xiang
（Shenzhen Power Supply Bureau Co.，Ltd.，Shenzhen Guangdong 518000，China）

This paper analyzes external blocking circuit of 220 kV standby power supply automatic connection device in a substation and indicates that there are maloperation of standby power supply automatic connection device locking during bus coupler charging protection and failure of standby power supply automatic connection device locking during malfunction of bus coupler breaker.The paper proposes the improvement and enhances action reliability of standby power supply automatic connection device.

bus differential and malfunction protection；standby power supply automatic switching；hidden trouble；improvement

TM762.1

：B

：1007-1881（2013）07-0022-03

2012-09-13

钱敏（1986-），男，云南曲靖人，助理工程师，从事电力系统继电保护工作。