继电保护反事故重要措施探究刘喆

(整期优先)网络出版时间:2017-12-22
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继电保护反事故重要措施探究刘喆

刘喆张祎涵

(沧州供电公司河北沧州061000)

摘要:电力系统继电保护与系统安全自动装置(简称保护装置)是保障电网安全运行、保护电器设备的主要装置,是组成电力系统整体不可缺少的重要部分,保护装置配置使用是否得当,直接关系到电网安全稳定运行,关系到供电的可靠性。防止继电保护引发扩大事故,提高保护装置的正确动作率,以提高电网的安全运行水平。

关键字:继电保护系统;反事故;自动化

1继电保护

继电保护装置是一种自动装置,在电力系统中担负着保证电力系统安全可靠运行的重要任务,当系统出现异常情况时,继电保护装置会向值班人员发出信号,提醒值班人员及时采取措施、排除故障,使系统恢复正常运行。继电保护装置在投入运行后,便进入了工作状态,按照给定的整定值正确的执行保护功能,时刻监视供电系统运行状态的变化,出现故障时正确动作,把故障切除。当供电系统正常运行时,保护装置不动作。这就有“正确动作”和“正确不动作”两种完好状态,说明保护装置是可靠的。如果保护装置在被保护设备处于正常运行而发生“误动”或被保护设备发生故障时,保护装置却“拒动或无选择性动作,则为“不正确动作”。就电力系统而言,保护装置“误动或无选择性动作”并不可怕,可以由自动重合闸来进行纠正,可怕的是保护装置的“拒动”,造成的大面积影响,可能导致电力系统解列而崩溃。

2.继电保护CT死区

在实际运行过程中,220kV和500kV两套主保护的CT配置之间会存在动作死区,这主要是由220kV和500kV电流互感器二次绕组的错误配置所造成的,因此需要制定保护CT死区反措。

保护CT死区反措是为防止主保护存在动作死区,两个相邻设备保护之间的保护范围应完全交叉;同时应注意避免当一套保护停用时,出现被保护区内故障时的保护动作死区。500kV系统的母差保护应与线路保护范围要有交叉;母差保护与发变组保护范围要有交叉;断路器失灵保护用绕组与两间隔保护用绕组之间要有交叉,不能存在保护动作死区。针对500kV开关单侧电流互感器、双侧电流互感器、中开关双侧电流互感器、有串外电流互感器的二次绕组要正确配置。220kV系统的母差保护应与线路(或主变)保护的范围交叉、断路器失灵保护所用绕组位于主变与母差保护所用绕组之间。针对500kVAIS变电站220kV线路、主变CT、500kVAIS变电站220kV母联、分段CT、500kVGIS变电站220kV线路、主变CT、500kVGIS变电站220kV母联、分段CT、220kVAIS变电站CT、220kVGIS变电站CT的二次绕组也要正确配置。

对变电站220kV母差保护的CT死区问题可通过在开关端子箱调换220kV母差保护绕组与其他保护绕组的方式消除死区。对于由于各220kV开关汇控箱内CT端子短接不可靠的变电站,需结合停电实施改造,改造办法为开关间隔停电后,做好母差保护及其它保护电流回路安全技术措施后,在开关端子箱调换220kV母差保护I(11)绕组与其他保护绕组,然后对电流二次回路进行检查,确保调换后的母差及相关保护电流二次回路正常,送电前(合开关前)申请退出调换过绕组的母差保护及其它相关保护,进行带荷测试,结果应正确,并做好记录。对于主变变中开关因无多余保护绕组,而不具备整改条件的变电站,需结合GIS设备实施机会改造,其余220kV线路开关间隔可先申请退出220kV母差保护I和安稳执行站,在开关端子箱调换220kV母差保护I绕组和安稳及故障录波绕组来消除死区,绕组全部调换后,对母差及相关保护带负荷测试,结果应正确,并做好记录。

3继电保护操作回路反措

继电保护操作回路的复杂性致使很容易留下安全隐患,因此,调试工作中需要在熟练掌握操作回路特点及应用的基础上,灵活的处理相关问题。实践经验表明,继电保护中电压切换回路、远跳回路、防跳回路等地方容易出现故障,产生误动作。在此,笔者主要结合操作回路中电压切换回路、远跳回跳和防跳回路出现的故障,展开反事故措施研究。

3.1电压切换回路反措

电压切换回路主要用于解决双母线接线形式下,保护不能自行选择母线电压的问题。此外,在传统设计中,也利用该回路实现失灵启动核母差失灵保护的出口跳闸功能。传统电压切换回路的“切换继电器同时动作”信号采用母线刀闸的常开辅助接点串接常规电压继电器的做法,没自保持功能,有可能导致误启动失灵保护和母差失灵保护误动的严重事故。可通过将110kV线路和220kV线路、主变PT电压切换回路的“切换继电器同时动作”信号改用IYQJ4和ZYQJ4的串联接点。

3.2远跳回路反措

远跳回路反措是为了发生母线故障,母线保护动作但有断路器失灵时,除本侧母线失灵保护动作使本侧系统脱离故障点外,可通过该失灵断路器所在线路的纵联保护采取措施,使对侧纵联保护跳闸,快速切除故障。当故障发生在线路的电流互感器和断路器之间时,能够快速可靠地隔离故障。对于不满足要求的制定远跳回路反措方案,在此主要结合许继公司的WXH-801、802、803型线路保护远跳回路进行分析。

①对于WXH-803光纤差动保护装置,可直接利用其自身具备的远跳功能:利用母差保护跳闸经各断路器操作箱的TJR(永跳继电器)接点,接入WXH-803的远跳开入(N2-DD端子,24V开入)来实现远跳功能,远跳出口是否经就地闭锁由保护控制字选择。

②对于WXH-801、802纵联方向和距离保护装置(均为光纤通道,允许方式),由于装置本身没有其他保护发信开入,需要利用母差保护跳闸经过断路器操作箱的TJR(永跳继电器)接点,接入光纤保护自身的备用发信接点2,通过光纤通道传到对侧保护,促使对侧保护跳闸。

③由于线路配置的许继WDLK-860系列断路器保护配有三相不一致保护功能,其出口接点接到操作箱的TJR上,三相不一致保护动作后,同样会启动对侧WXH-801/2/3远跳,不满足反措要求,为满足三相不一致保护动作后三跳,闭重且不启动失灵、不启动远跳的功能,需在操作箱增加一块操作插件,将三相不一致保护跳闸经独立的TJF继电器跳闸,本项工作由厂家技术人员现场配合完成。

3.3防跳回路反措

操作回路的一个重要作用是提供防跳功能。因为一旦发生开关跳跃,会导致开关损坏,严重的还会造成开关爆炸,所以防跳功能是操作回路里一个必不可少的部分。因为开关跳跃是非常严重的故障,所以有些开关本身带有防跳回路。为了防止产生寄生回路,按规定只能保留一套防跳,常规一般是保留保护本身的。有时候也会保留开关的防跳,就要求取消保护的防跳功能。特别是500kV开关的防跳功能是由开关本体机构箱的防跳继电器实现,而不是由保护装置的防跳回路来实现。由于开关本体机构箱在高压场,工作环境恶劣,本体机构箱内继电器容易受潮生锈变形,严重情况下本体机构箱内继电器会出现卡滞现象。为防止500kV开关再出现类似的故障,特制定防跳回路反措方案,将开关本体的防跳回路改为保护装置的防跳回路。

结语

继电保护反事故措施是对生产、运行等实践中运行经验的积累和各种事故教训的总结,对于防止保护不正确动作而引起系统事故有着极其重要的作用。电力系统发、供电(含农电,代管)企业、大用户,从事电力系统科研、设计、施工、制造和质检等单位,地方小电网等均必须贯彻、落实各项继电保护反事故措施。

参考文献

[1]张晓楠,继电保护系统的反事故自动化,电力机电,2010(8)

[2]冯子君,设备故障反事故,电力,2009(5)

[3]秦浩,张峰,反事故自动化,人民日报。2011(3)