220 kV 变电站操作箱失灵联跳三侧回路改进

2015-03-02李民万

云南电力技术 2015年2期

李民万

(云南电网有限责任公司临沧供电局，云南临沧 677000)

0 前言

近日发生变压器高压侧开关拒动，未能及时切除其他两侧电源，造成事故的扩大。规程要求:220 kV 及以上电压等级变压器断路器失灵时，除应跳开与失灵断路器相连的全部断路器外，还应跳开变压器连接其他侧电源的断路器。以下分析了CZX－12R 操作箱失灵回路存在的问题。

1 问题的提出

某主变5032 开关CT 发生C 相死区故障，断路器失灵保护动作，因高开关5032 失灵未设计联跳主变各侧的回路，经851 ms 延时后发展为主变区内故障才由主变差动保护跳开主变各侧开关。

图1 500 kV 变主接线图

母线故障主变断路器失灵时，母差保护跳开了主变所在母线上其他有源支路，但主变其他侧电源会继续向故障母线提供短路电流，若还依靠主变后备保护带一定延时来跳三侧开关切除故障，则可能会烧毁变压器，必须采取失灵联跳的方式跳开主变其他侧电源断路器以切除故障。

如图2 所示，改造前只有1TJ、2TJ (主变保护第一、二套保护)动作后才启动失灵，要求改造后1TJ (第一套保护跳闸接点)、2TJ (第二套保护跳闸接点)、TJR (保护永跳继电器，母线保护通过其跳闸)动作后均能启动失灵保护。

图2 RCS－974 开入回路原理图

2 改进方案

在220 kV 及以上电压等级的保护中，存在着多个保护跳同一个断路器的情况，并且绝大多数保护需要启动断路器的失灵，有的保护还要启动重合闸，如没有操作继电器箱，比如线路保护一个单相瞬时性故障，保护装置至少要提供3 付接点，一付并在跳闸回路，一付接点启动失灵保护，另外一付则启动重合闸，势必保护会很复杂，极大的降低了可靠性，由此操作继电器箱运用而生。例如母线保护动作、安稳装置动作、主变高抗电气量保护动作统统接于TJR 中间继电器，在由TJR 启动失灵和跳闸，不启动失灵的接于TJF 中间继电器，这就是操作继电器箱的工作原理。

图3 2 号主变高压侧操作箱CZX－12S 原理图

如图3 所示，第一套主变电量保护及母线保护跳闸接点接于4D62，第二套主变电量保护及母线保护跳闸接点接于4D65，而非电量保护接于4D64 和4D67，TJR 接点则为纯电量保护接点，可以用于图二的启动失灵开入。1 号主变高压侧操作箱CZX－12R，根据当时电网要求并未设计非电量保护独立跳闸出口继电器TJF，现场电量和非电量保护均并接到不启动重合闸的跳闸出口TJR。

按照二次设备设计要求，操作箱须设计非电量保护独立跳闸出口继电器TJF，而电量保护跳闸继电器TJR 同时用于启动失灵保护，只有电量保护才能启动失灵保护，非电量保护不启动失灵保护(因为电量保护将断路器成功跳开后，跳闸接点就会迅速返回，非电量保护在断路器跳开后，并不会迅速返回，可能造成失灵保护的误动)，因此需将1 号主变高压侧操作箱跳闸出口予以区分。

CZX－12R 受硬件限制已无法在内部增加TJF，使用现有的TJR 接点将导致非电量保护动作后启动失灵保护，提出以下三个改进方案。

改造方案见表1.

表1 三种改造方案对比

确定方案三增加重动继电器为最佳方案。

3 效果验证

3.1 检验原有失灵逻辑

分别模拟220 kV1 号主变主一、主二保护动作，23 ms 后主变中、低压侧断路器跳闸，1 号主变高压侧201 断路器在合位，且RCS－974 装置检测到电流依然存在，判该201 断路器失灵，起动220 kV 母线失灵保护，延时500 ms 母线失灵保护动作，并联跳接于该母线上的所有断路器。

3.2 检验反措后失灵逻辑

模拟220 kV 母线保护动作，26 ms 联跳接于该母线上的所有断路器，但此时201 断路器失灵，RCS－974 装置201 断路器失灵保护动作，延时500 ms 母线保护失灵动作联跳主变三侧。通过五次模拟1 号主变201 开关失灵动作逻辑，母差失灵保护均可靠动作，主变三侧跳闸，顺利实现反措要求。