基于35Kv进线差动保护动作300断路器备自投失败故障处理措施研究

陈巧英

摘要：变电站在送电过程中，可能存在很多故障，这也反映出变电站在建设期的混乱和缺乏管理。35kv配电系统的设计需要满足日常维修的需求，这样才不会对供电负荷产生较大的影响，并且使用35kv中压设备，更能起到降低建设成本，实现智能化、制动化设备运行的目的。35Kv进线差动保护动作300断路器备自投失败故障一直以来都是系统故障处理的关键，本文就此故障现象展开分析，就如何处理此故障提出具体措施。

关键词：配电系统；进线差动保护动作；故障处理；自投失败

在35kv配电系统中，进线差动保护动作的可靠性是一直以来都是系统设计和研究关注的重点。众所周知，35kv配电系统的设计应满足日常的维修需求，以不对供电负荷造成影响为目标。但系统二次回路本身较为复杂，当电气设备运行时，可能因为多种因素作用或者设计缺陷发生故障，使得保护动作失灵。而35kv环网供电中，当一路电源发生故障时，另一路电源也能够供应所有负荷的需要，所以一般故障不会对其造成严重的影响，但如果长时间不处理，则可能给系统运行埋下隐患。因此，我们首先就要清楚故障发生的原因以及故障现象，有针对性的展开对故障的处理。

一、35Kv进线差动保护动作300断路器备自投失败故障现象

1、系统简介

如图所示是35Kv中压环网供电单线系统图，就异常供电方式而言，当35KvI段301进线柜差动保护发生动作跳闸时，母联柜300智能检测装置就能感应到301差动保护跳闸；同时，I段中母线PT将检测到I段母线无电压经过，母线备自投开关投入，未发现其他报警信息，合闸满足条件时，母联300断路器备自投合闸成功。此时，35KvI段及II段母线的都转至进线柜302为其供电。其次，因备自投合闸时间只有短短的0.3s，所以对于供电系统的影响较小。同样，当故障发生在II段母线中时，其余供电则转至进线柜301。

2、故障现象

由上图可知，当35KvI段母线进线柜301发生进线电缆被击穿的故障时，301断路器就会发生差动保护动作从而引起跳闸，当301断开后，电力监控系统就会收到母联300断路器备自投合闸报警信息，并进行记录。此时，现场进线柜301保护智能装置人机界面就会因差动保护动作跳闸而产生报警信息，而35KvI段母线的其他开关柜则不会产生任何信息。

3、故障分析

断路器要出现合闸动作时，要求释放信号为1也就是合闸命令为1，合闸信号经RES模块延时300ms，为母线中断路器的合闸过程争取足够的时间。同样，断路器要出现分闸动作时，释放信号为1也就是分闸命令也为1时，分闸信号同样经过RES模块延时40ms，为母线断路器的分闸动作争取足够的时间，这也证明，母联300断路器合闸条件与备自投存在一定的逻辑关系。我们都知道35Kv母联柜300断路器属于40.5kv真空断路器，当母联断路器满足自投合闸条件时，从发出命令到备自投合闸的总用时长为3300ms。当母联断路器满足备自投合闸条件时，从发送命令到被自投合闸失败的判断总用时长3350ms，也就是说，闭合母联断路器需要至少3350ms，闭锁信号比合闸信号延迟了近50ms，怎样满足备自投条件断路器合闸不成功就成为了故障处理的重要途径。

根据相关实践发现，在实际的运行过程中，真空断路器从发送命令到合闸需要50-80ms，50ms的时差是非常精确的，但断路器机械结构在制造时可能存在一些微小的误差，当机械组装成功后，在运输与安装、频繁调试的过程中也可能造成一定的误差，最终使得断路器合闸时间存在微小的延迟，所以合闸时间会超过50ms。所以，35Kv差动保护动作300断路器备自投合闸失败。

二、35Kv进线差动保护动作300断路器备自投失败故障处理

1、进线断路器备自投原则

如图所示，进线断路器备自投方案的主接线，线路I为供电线路，线路II为备用电源线路。备自投装置必须在失去共走路线电源且备用线路电压互感器有电时投入。如果备用线路不满足电压条件时，备自投装置不会发生差动保护动作，同时，还要发出备用电源线路TV断线信号，备用电源在失电压的瞬间，能够产生一定的放电延时。而当I、II母线均失压时，则必须对工作线路进行无电流检查，然后才能启动备自投，这样做的目的是防治电压互感器二次电压断线造成失电压，而引起备自投的误操作。另外，当确定工作线路断路器断开后，才允许备用断路器投入，而当母线I、II均失压后，无论进线断路器是否为断开，进线电流都为零，而应先断开仅限断路器，并进一步确认已断开后才能投入备用电源。

2、备自投失败故障处理

即使质量很好的工控机，在长时间运行后也会出现运算数据失误的情况，而现场电气设备控制则不允许这样的事物，其运行效率和安全性直接影响着人身安全和经济。为了防止300断路器备自投失败的情况，我们通过修改母联300断路器备自投逻辑合闸的反馈时间，通过详细的分析和判断，这种方式能够简单直接的进行修改。或者我们可以通过修改母联300断路器把备自投逻辑合闸的反馈信号，而为了避免因修改合闸上升沿延时至10000ms反馈信号，通常还会对进线差动保护动作后将逻辑反馈信号删除，并将这一条信号设置为1。

3、母联300断路器备自投功能验证

最后，为了保证35kv开关柜的运行可靠性，我们分别给予进线柜301、302加量模拟差动保护跳闸，此时，母联断路器备自投合闸成功。为进一步验证母联断路器本体的功能未受影响，进行加量模拟母联300断路器的各种保护跳闸动作，当保护定值正确时，就可以得出跳闸功能是否正常。

结束语：总之，供电系统的断路器备自投可靠性一直以来都是配线系统设计研究的重点，而对于35Kv进线差动保护动作300断路器备自投失败故障的处理应该根据产生故障的原因以及故障表现进行详细分析，并通过修改反馈信号或反馈时间的方式来处理故障。（作者单位：南京博泉电力工程有限公司）

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