变电站220kV备自投装置闭锁放电回路隐患分析与改进方案

林立鹏

摘要：文章对我国东部地区某变电站220kV备自投装置闭锁放电回路的影响因素、存在隐患进行分析，从母线保护动作闭锁备自投回路和失灵保护动作闭锁备自投回路两方面的改进，提出备自投装置闭锁放电回路的改进方案，从而使备自投动作更加可靠，促进变电站的稳定运行。

关键词：备自投装置；闭锁放电回路；变电站；电力系统；供电可靠性 文献标识码：A

中图分类号：TM774 文章编号：1009-2374（2015）36-0020-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.36.009

作为电力系统安全稳定运行的第2、3防线上的安全自动装置，220kV备用电源自投装置又是供电可靠性的有效补救措施，在逻辑设计上，应该主要是“防拒动”，尤其对于放电条件的设定要更加谨慎。由于微机型二次设备在变电站内的大量运用，使得二次回路变得愈加复杂，在原本的电力设备上装设220kV备自投时，220kV备自投外部回路与220kV保护的协调更加繁琐且易出现失误。在现实工作中，需要对现场保护配置情况有充分的了解，从而消除220kV备自投与其他保护配合中存在的不足。

1 影响变电站220kV备自投装置闭锁放电的因素

220kV备自投装置的闭锁放电需要考虑到以下6种影响因素：（1）先安装启动跳主供开关，如果在跳闸等待延时的时间段内无法感应到相应的主供开关的状态，那么装置就会立刻开始放电，需要人工操作完成复位；（2）装置动作完成了要立即放电，需要人工操作完成复位；（3）合闸位置继电器（HWJ）发出异常指令时，装置应该立即放电，待指令消失并人工操作完成复位后，方可重新开启；（4）装置在没有开启并且开关检修压板没有发挥作用时，如果感应到了开关对应的间隔手跳指令时，装置必须立刻开始工作，进行放电，指令完成后，需人工复归后方能重新开启；（5）获取到母差、失灵以及其他外部闭锁信号指令时，装置要立即放电，待指令完成后，人工操作完成复位后，方可重新开启；（6）备自投功能压板退出时，装置要立即开始放电。

以上的第4、5条必须由其他保护装置提供接点开入给220kV备自投，也就是由其他保护来实现相关的逻辑判断。文章主要对母差、失灵保护动作闭锁备自投的回路方案的设计进行分析探讨。

2 备自投装置闭锁放电回路中存在的不足与隐患

本文中的220kV变电站是以我国东部地区的一个重要变电站为参考依据的，该变电站220kV主接线选用的是双母线接线（配备的有专业的母联断路器）。而220kV母线的保护是由双套RCS-915AB型母差保护来完成的，其中包含的有母联失灵保护功能以及1套RCS-916A型断路器失灵保护，220kV母联断路器的保护是由1套RCS-923A型来完成辅助保护的，还计划在该变电站装设1套GFWK-J型220kV备自投装置，这种装置通过双母线主接线形式来添加线路自投和母联自投两种作用。考虑到标准化备自投设计的相关性规定，220kV母差、失灵保护动作闭锁220kV备自投信号以供使用一个开入点，闭锁指令发出时装置立即开始放电，而闭锁指令完成后还要进行人工复归之后，装置就会进入到充电状态，而220kV母差、失灵保护在中央信号接点上进行工作。这样该变电站的母差、失灵保护动作闭锁220kV备自投功能就会利用中央信号维护接点来实现。在220kV备自投装置实际的调试过程中，发现母差、失灵保护动作闭锁220kV备自投回路的设计存在一些隐患，图1就是母差、失灵保护动作闭锁备自投回路的设计图。

（1）在220kV母差保护动作添加跳母联接点XTML后，可能会使得在双母线中的某一母线进行检修后送电过程中母联充电保护动作时误闭锁备自投的过程中，如果正常运行的母线没有发挥作用时，如果备自投放电不发挥作用，会使得全变电站失压；（2）220kV母差可以对220kV母联进行保护，但是在这个方案中并没有将母差保护屏内失灵跳Ⅰ母XSLIM、失灵跳Ⅱ母XSL2M接点接入到闭锁回路中，当发生母联失灵保护动作时不能进行闭锁备自投，使得备自动作失误，使事故的范围扩大了。

3 备自投装置闭锁放电回路的改进方案

220kV母差、失灵保护动作闭锁220kV备自投回路，不仅要使备自投装置在母线故障、母联或者其他支路断路器失灵时，可以进行闭锁，还要使双母线中的某一母线送检之后，送电过程中母联充电保护动作的状态下，不会阻碍闭锁正常运行母线的线路备自投功能的正常运行，促进供电网络的稳定性。

3.1 对母差保护动作闭锁备自投回路的完善

在RCS-915AB型母差保护的动作进行逻辑上的分析，可以发现，220kV双母线在运行方式下出现母线故障涵盖了母联死区事故时，不论跳母连接点XTML是否发挥作用，母差保护动作接点XTJ都会进行工作，这样母差保护动作接点XTJ引入220kV备自投闭锁放电回路就会满足相关的规定。当双母线中的某一个母线送检后，将单母线运行方式转换成双母式的运行方式的这一进程中，添加了母差保护装置内母联断路器充电来实现保护并且还要引入充电闭锁母差控制字，如果母联断路器合闸正处于故障母线上时，母线充电保护立刻开始动作，断开母联断路器，只跳母联接点XTML动作，不会影响到母线的正常运行。这时，要想不对正常运行母线的线路备投功能进行阻碍，那么母差保护跳母联接点XTML不可加入到备自投闭锁回路中去。该变电站的220kV母联失灵保护作用将利用220kV母差保护来进行，其动作形式如图2所示。母差保护加入到外部起动母联失灵控制字SW1中，在220kV母差、失灵保护或220kV主变保护动作跳220kV母联断路器的状态下，如果该断路器失灵，那么母差保护内母联失灵保护感受到这一故障，并且母联电流还是高于设定值。两条母线电压闭锁开放时，母联失灵动作时间延长后，2条母线上的全部断路器就会断开。

220kV母差保护内母联失灵保护动作时，其指令接点动作情况是：母差保护接点XTJ不动作时，跳母联接点XTML、失灵跳Ⅰ母接点XSLIM、失灵跳Ⅱ型母接点XSL2M共同协作。就会在220kV母联断路器出现故障时，为避免因失误动作而发生备供线路在故障母线上跳闸的状况，这是将失灵跳Ⅰ母接点XSLIM、失灵跳Ⅱ母接点XSL2M并联连接到备自投闭锁回路中。endprint

3.2 失灵保护动作闭锁备自投回路的改进

220kV断路器失灵保护容易出现故障，这样其中的母联失灵动作接点XMLSL就不能直接连接到220kV备自投闭锁回路中去。依据对于RCS-916A型失灵保护动作进行分析不难看出，220kV双母线在各种运行状态下，当某一个支路的断路器发生故障时，断路器故障就会有所感应，从而采取相应的保护措施，如图3所示，并且相关母线段的电压闭锁开放时，失灵保护会立刻开始工作，一边对母联进行限制，一边对发生故障母线上断路器进行限制，也就是一边对跳母联接点XTML动作进行限制，一边对失灵跳Ⅰ母接点XTIM、失灵跳Ⅱ母接点XT2M其中一个动作进行限制；如果互联压板投入，则跳2条母线上全部的断路器，包括跳母联接点XTML、失灵跳Ⅰ母XTIM、失灵跳Ⅱ母接点XT2M在内都开始发挥作用。

由上可知，在220kV断路器进行失灵保护动作时，为了防止备自投动作出现失误而引起备供线路发生故障合闸，这时需要将断路器失灵保护跳Ⅰ母接点XTIM、失灵跳Ⅱ母接点XT2M并联入备自投闭锁回路，使该备自投装置可以稳定工作，并且断路器发生故障时，跳母联断路器后连接到另一条母线上的断路器，也叫简化回路，这时跳母联接点XTML就不需要引入了。

4 结语

文章根据我国东部某220kV变电站的保护配置现状的阐述，对变电站220kV备自投装置闭锁放电回路的隐患进行分析讨论，并针对这些发现的隐患进行深入的分析，提出具有实际意义的改进方案，从而有效地提升220kV备自投装置闭锁放电的可靠性、稳定性，保障该变电站放电动作的顺利开展，为其他变电站的运行提供一定的参考。

参考文献

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（责任编辑：周 琼）endprint