35 kV母线专用保护闭锁自切方式分析

许震欢，方 祺，顾国平，周 珺

(1.国网上海市电力公司培训中心，上海 200438；2.国网上海市电力公司青浦供电公司，上海 201700)

35 kV母线专用保护闭锁自切方式分析

许震欢1，方 祺2，顾国平2，周 珺2

(1.国网上海市电力公司培训中心，上海 200438；2.国网上海市电力公司青浦供电公司，上海 201700)

对某110 kV变电站35 kV母线专用保护闭锁自切的动作过程进行了详细分析，并通过现场试验查证了母线专用保护闭锁自切的动作逻辑，找出了保护逻辑所存在的问题，并提出了相应的改进措施，旨在能够完善母线专用保护与自切之间的配合，具有一定的现实意义。

母线专用保护；自切；闭锁接点；瞬时动作

自切装置的应用保证当出现一侧主变失电或主变故障而对侧主变正常运行时，变电站仍能由一台主变通过分段断路器同时带两条母线持续安全供电。35 kV母线专用保护，采用低压闭锁过流原理，并带短延时出口，解决了母线故障由变压器后备保护切除所造成的时间长、对变压器和断路器设备冲击过大的问题，相对于主变后备过流保护而言，具有较高的灵敏度和较短的动作时限，同时又与馈电线路的过流保护配合。正常运行情况下，若由于母线故障引起母线专用保护动作时，应闭锁相应的自切保护装置，避免保护不必要动作。

本文就某变电站35 kV母线专用保护闭锁自切的一次动作情况进行了介绍，通过试验查证了该闭锁回路的保护逻辑，分析了该回路所存在的问题，并给出了相应的解决方案。

1 事故简介

某110 kV变电站35 kV侧事故前的运行方式为：1号主变带35 kVⅠ母运行，2号主变带35 kVⅡ母运行，分段断路器(1SF-DL)在热备用状态(见图1)。

图1 35 kV侧故障时的运行方式

当天14时59分，2号主变差动保护动作，2B-1DL、2B-2DL准确动作跳闸，35 kV自切不动作，1SF-DL始终处于分位，事故造成35 kVⅡ母失电。检查站内一次设备发现：2B-2DL断路器侧电流互感器发生爆炸。

现场事故信号仅显示2号主变差动保护动作，35 kV自切保护装置仅2B-2DL跳闸动作指示灯，无1SF-DL合闸动作指示灯。

本次事故所涉及的定值情况如下：2B-2DL的35 kVⅡ段过流保护定值为5 A，过流保护动作时限为2.5 s，2B-2DL的35 kV母线专用保护定值为5 A，低压闭锁定值为20 V，保护动作时限为1 s。其中，2B-2DL侧电流互感器变比为1 500/5，35 kVⅡ母电压互感器变比为35 000/100。

2 故障分析

2.1 现场故障信息分析

事故后，通过对一次故障点、保护动作记录及站内故障录波装置等的分析查看，可以得出如下结论：

(1)本次故障属于转变性故障，在故障录波启动时(故障初期)，是差动保护的区外故障，35 kV侧电流从42 ms开始为零(见图2)，即转变为区内故障，因此最终由差动保护动作跳闸。

IA、IB、IC为2号主变110 kV侧电流；Ia、Ib、Ic为2号主变35 kV侧电流图2 故障波形

(2)故障初期，35 kV侧电流互感器二次侧的电流远远大于5 A，如图2，35 kVⅡ母电压互感器二次侧的B相电压接近于零，但由于故障类型的快速转变，35 kVⅡ段过流与35 kV母线专用保护均未出口。

综上所述，由于本次故障由差动保护动作跳闸，因此无法准确判断35 kV自切未合分段断路器的原因，需现场进一步查证。

2.2 自切保护装置及母线专用保护闭锁自切逻辑验证

为进一步分析自切不动作的原因，事故后对自切保护装置的动作逻辑与母线专用保护的闭锁逻辑均进行了验证，并得到以下结论：

(1)当2号主变正常失电时，自切保护准确动作，延时跳开2B-2DL，同时合上1SF-DL。

(2)当2号主变仅由于差动保护动作跳闸时，自切保护准确动作，延时合上1SF-DL。

(3)当2号主变35 kVⅡ段过流保护一旦启动后，自切合闸回路被永久闭锁。

(4)当2号主变35 kV母线专用保护一旦启动后，自切合闸回路被永久闭锁。

根据以上的动作逻辑验证结论和现场故障信息，可以得出故障发生时保护的动作情况为：当故障属于差动保护的区外故障时，2号主变的35 kV过流保护和母线专用保护同时启动，将自切合闸回路永久闭锁，当故障转变为区内故障时，差动保护动作跳闸，而此时自切保护的分段合闸回路已被闭锁，故1SF-DL不会合闸，造成35 kVⅡ母失电。

3 母线专用保护闭锁自切逻辑分析

3.1 母线专用保护闭锁自切逻辑存在的问题

虽然发生此类转变性故障的概率较小，而且故障后保护也均按照设计要求可靠动作，但是在现有的保护配置情况下，通过仔细分析与反复试验，也不难发现母线专用保护闭锁自切的逻辑仍存在着一些不足，具体如下：

(1)在设计上，仅母线专用保护闭锁自切，但由于母线专用保护和过流保护使用的是同一继电器的同一电流线圈，两者的保护定值均为5 A，区别在于有无低压闭锁以及保护动作时限，而在当前保护配置情况下，低压闭锁无法作用于启动接点，于是会造成过流保护一旦启动(电流达到5 A)，自切就被永久闭锁，与设计要求不符。

(2)根据当前站内的保护整定情况，没有专门的保护动作指示灯或者光字牌以表示自切合闸回路的闭锁信号，给运行人员以及遇到此类转变性故障时的故障分析带来不便。

(3)在运行上，若由于35 kV馈线合闸瞬间电流冲击，使得35 kV过流保护启动，将导致自切合闸回路被永久闭锁，且不会发出任何信号给运行人员，在没有停复役的情况下，会影响到自切保护以后的准确动作。

3.2 解决方案

根据母线专用保护闭锁自切动作逻辑所存在的问题以及现有的保护配置情况，可以给出相应的解决方案如下：

(1)改进母线专用保护的闭锁回路。原闭锁接点取自于母线专用保护的启动信号，如图3(a)所示，于是造成了上述保护逻辑问题。鉴于微机型保护出口配置灵活，如果将闭锁接点取自母线专用保护的动作信号，如图3(b)所示，那么该闭锁接点便同时经低压闭锁和母线专用保护动作延时才作用于闭锁自切，符合仅母线专用保护闭锁自切的设计要求。另外，无论由于主变保护动作还是自切启动动作后的35 kV自切合闸逻辑始终存在3 s延时，因此，不会发生母线专用保护动作跳闸后，未及时闭锁自切合闸的情况。同时，经过上述的改进，避免了启动信号闭锁自切合闸，冲击电流也不会影响到自切保护装置的准确动作。

IL1、IL2、IL3为2B-2DL电流互感器二次侧电流；低压闭锁输入为35 kVⅡ母低压闭锁输入图3 母线专用保护闭锁回路

(2)增加35 kV自切保护装置的自切闭锁指示灯。根据上述改进后的母线专用保护闭锁回路，只有当母线专用保护动作跳闸时，才会闭锁自切，同时，若将自切保护装置的闭锁输入以动作指示灯的方式留下记录，不仅对于今后的保护动作过程分析将带来便利，也给运行人员提供指示。

4 结语

本文所述母线专用保护闭锁回路的缺陷虽然仅在特殊情况下才能体现出来，但是在电网实际的长期运行中一旦发生，其造成的后果是相当严重的。自切保护装置作为110～10 kV电网中保证供电可靠性的最有效措施之一，其引起的保护动作配合以及各种情况下的动作过程，都应引起足够的重视，在提出对于现有装置情况的改进建议后，也得到地调的批准，将改进后的保护设置投入运行，确保了电网的供电可靠性。

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(本文编辑：杨林青)

Self-Cutting Protection Mode Analysis for 35 kV Special Bus Protection Blocking

XU Zhen-huan1, FANG Qi2, GU Guo-ping2, ZHOU Jun2

(1. Training Center, Shanghai Municipal Electric Power Company, Shanghai 200438, China； 2. State Grid Qingpu Power Supply Branch，SMEPC，Shanghai 201700，China)

The paper expounds the self-cutting process of 35 kV special bus protection blocking in one 110KV substation. In the on-site testing, the action logic was verified; the protection logic problems were identified. In order to improve the coordination of special bus protection and self-cutting protection, the corresponding practical improvement measures were put forward.

special bus protection; self-cutting; blocking contact; transient action

10.11973/dlyny201606034

许震欢(1981)，男，工程师，从事电网调控专业培训工作。

TM773

A

2095-1256(2016)06-0811-06

2016-10-21