500kV或220kV死区(失灵)保护优化方案或策略及应用

摘要：当前，随着科学技术的迅猛发展，在电力系统领域也广泛应用相关方面的技术，确保电力系统能够平稳有序的运行，为人们用电需求提供更好的服务。500kV或220kV死区（失灵）保护优化方案的设计和应用过程中，失灵保护主要是用于220 kV及以上电压等级电力系统的保护之中，同时有针对性的结合断路器配置，充分作用于断路器跳闸的近后备保护阶段。由这方面内容可以很明显的看出，配置开关失灵保护可以在很大程度上有效降低开关拒动停电范围，这是一项十分有效的操作措施。针对这样的情况，本文以现场的实际工作为出发点，有针对性的分析和研究失灵保护在变电站不同电压等级中的配置及应用以及相关策略等相关方面情况，希望通过本文的分析，可以为相关从业者提供有价值的参考。

关键词：断路器   变压器   失灵保护   六统一

一、失灵保护所涉及的基本原理

通常意义上我们所称之為的失灵保护主要指的是在线路或者主变电等保护动作出现跳闸指令之后，因为某方面的原因，例如，分闸线圈烧坏、机械故障或压力低闭锁操作等等一系列相关因素导致断路器拒动的时候，失灵保护在这种情况下会启动回路，开启变电站内的失灵保护系统，经过相对应的判别之后，及时有效的切断该断路器相邻的所有断路器。在这样的情况下，如果失灵保护在运行的过程中出现某种程度上的误动作，所产生的后果将十分严重，因此针对这样的情况，为了从根本上有效提升动作的安全性和可靠性，必须要具备以下两个条件才能进行启动：（1）故障线路或设备的保护可以在瞬时复归的出口继电器动作之后不返回;（2）断路器未断开的判别元件，有针对性的利用断路器的故障电流来进一步有效判别。

二、500kV或220kV死区（失灵）保护优化方案

（一）六统一之后的具体方案。当线路在某种程度上出现故障的时候，603和931保护的单相或三相跳闸接点经过启动失灵压板到631保护装置，631保护经过有针对性的电流判别再利用失灵保护作用，有效启动母差压板（15LP13）进入到母差保护，在这个过程中再进一步有针对性的结合线路刀闸的辅助接点，而选择与之相对应的母线，经母差保护的复合电压闭锁作用，有效根据整定的“失灵出口短延时”而跳开母联开关，在这样的情况下，“失灵出口长延时”跳开该母线上所连接的所有断路器。在这个过程中值得关注的是，保护三跳接点不会直接启动失灵保护功能，往往结合实际情况通过操作箱三跳接点TJR、TJQ去启动失灵。631开关保护装置的根本宗旨是为了在最大程度上有效规避某一副接点粘死，启动失灵的过程中往往要启动两个不同继电器的两副接点进行串联输出。除此之外，与500kV失灵保护进行有针对性的对比，可以看出，220kV不启用失灵保护装置的失灵重跳功能。在国家相关部门出台      继电保护国网“六统一”标准之后并广泛实施，线路失灵保护在实现方式方面也有很大程度的变化，“六统一”实施之前，开关失灵通常是由线路保护动作之后，断路器保护实施失灵电流的判别，同时由该断路器保护起动母线保护的失灵装置;“六统一”实施之后则进一步明确要求，起动失灵的保护跳闸接点分别由各个线路的保护提供，而失灵电流判别功能由母线保护实现。两套母线保护都有针对性的配置与之相对应的失灵保护功能，不需要再经过断路器保护。在这里特别需要提到的是，“六统一”之后，母线保护屏上也不会再设置各间隔的失灵启动压板，但是一定要有效保留一块总失灵压板。在应用的过程中，如果单独退掉某一个间隔的失灵保护的时候，不能退出母线保护屏上的失灵总压板1LP2，这方面的内容和六统一之前的相关要求是截然相反的。如果不按照这样的操作规则运行，其他的运行线路故障断路器拒动的时候，失灵保护就不能有效启动母差出口跳闸，不能切除母线及故障拒动的断路器严重威胁电网的稳定运行。

（二）主变220kV侧断路器失灵

500kV变电站中220kV断路器失灵主要有两个方向，分别是：主变保护动作220kV断路器失灵和母差保护动作220kV断路器失灵。

以3号主变220kV侧2603开关失灵作为本文的例子，如果主变出现故障时，第一套、第二套主变保护动作之后，保护屏上中开关失灵启动第一套母差（1CLP7）与非电量保护屏中中压侧开关PST-1206U装置失灵启动接点串联后输入第一套母差保护，保护屏上中开关失灵启动第二套母差（1CLP8）与PST-1206U装置失灵启动接点串联后输入第二套母差保护。PST-1206U保护装置经过电流判别后（也就是主变220kV侧仍在某种程度上有一定的故障电流，失灵判别依旧可以动作），一时限驱动相关接点闭合开入至所在母线母差保护解除复压闭锁，二时限驱动接点闭合开入至220kVⅢ段母线所在母线母差保护跳相应断路器。在这里着重需要关注的是：

1.在本文中所提及的电站220kV侧开关失灵保护电流取自开关CT，然而在实际的应用过程中，有很多变电站的主变220kV侧开关失灵判别电流来源于主变220kV侧的套管CT，这方面的差别主要是因为专用CT次级不够，当故障点发生在主变中压侧套管CT和开关之间，中压侧开关失灵时，套管CT对于故障电流不能够有效检测出，就会在很大程度上造成失灵保护拒动。

2.非电量保护动作而开关拒动是不启动主变开关失灵保护，其实主要的根源是由于非电量保护动作其动作接点为机构接点，在这个过程中无法自动返回，因此失灵保护也无法返回。

3.220kV 失灵保护出口经复合电压闭锁，让主变出现某种程度故障的时候，220kV 侧失灵应解除220kV 母差复合电压闭锁元件，由于主变低压侧或高压侧短路时，220kV 母线电压所呈现的变化程度不会降低，与复合电压的动作值不够符合， 220kV 侧复合电压的失灵保护电压闭锁元件通常情况下是不开放的，一旦在这样的情况下，没有有效的解除220kV 母差保护的失灵复合电压闭锁，在失灵启动之后，母差保护就无法进行出口，所以，也不能切实有效的切除故障。

三、结语

综上所述，有针对性的对于500kV或220kV死区（失灵）保护优化方案或策略及应用等相关内容进行分析和研究，对于电力系统的平稳运行有着至关重要的作用，针对相关方面的方案或策略以及具体应用情况要着重分析，并关注其中的问题， 着重探讨断路器失灵保护的配置及应用情况，可以为电力系统的有效运行提供保障。

参考文献：

[1]贺家李.电力系统继电保护原理[J].电力系统自动化，2017，（05）：85.

[2]汤大海.快速切除220kv变压器死区故障的继电保护方案[J].电力系统自动化，2016，（02）：115-121.

[3]刘枫.主变压器中压侧后备保护改进设计[J].电力系统自动化，2017，（21）：118-120.

（作者简介：郎凯，硕士，工程师;单位，内蒙古电力（集团）有限责任公司包头供电局，主要从事电力系统继电保护方面的学习和研究工作。）