王　煉

摘要：文章以某變電站#1主變?yōu)槔?，分析了使用主變套管CT的二次電流來判別斷路器是否斷開這種接線方式所存在的問題，用舉例法指出了這種接線方式在一定條件下會導(dǎo)致斷路器失靈保護誤動或拒動的嚴重后果，希望引起有關(guān)設(shè)計部門和人員對這個回路的高度重視，并提出了整改建議，以期達到規(guī)范回路接線的目的。

關(guān)鍵詞：繼電保護；變壓器；失靈保護；回路

中圖分類號：TM772文獻標識碼：A文章編號：1009－2374(2009)12－0171－02

在220KV變電站中，為了提高斷路器失靈保護動作的可靠性，失靈保護的啟動回路必須同時具備兩個條件：(1)由故障線路或設(shè)備的保護能瞬時復(fù)歸的出口繼電器動作后不返回；(2)斷路器未斷開的判別元件，可采用能快速復(fù)歸的相電流元件。在主變間隔中，使用開關(guān)CT二次繞組的電流作為“相電流元件”來判別斷路器是否斷開應(yīng)更為準確，但是，在管轄的6個220kV變電站中，只有一個變電站是使用開關(guān)CT，其它幾個變電站都是使用主變套管CT。

一、現(xiàn)場設(shè)備介紹

該變電站是一個雙母線帶旁路接線方式的220KV變電站，#1主變高壓側(cè)和中壓側(cè)都有電源存在，低壓側(cè)為無功補償設(shè)備，主變?nèi)齻?cè)都是三相聯(lián)動的開關(guān)，旁路是分相動作的開關(guān)。#1主變保護配置有兩套南瑞繼保公司的RCS-978E差動保護，第一套使用開關(guān)CT，第二套使用變壓器的套管CT，正常運行時兩套RCS-978E都投入運行，旁路帶路時只投第二套RCS-978E差動保護；配置一套RCS-974失靈啟動裝置，使用套管CT作為相電流判據(jù)。主變啟動失靈回路如圖1所示：由差動保護RCS-978E的出口觸點與RCS-974失靈電流出口觸點SLQD串聯(lián)構(gòu)成，分別啟動I母失靈或II母失靈。未設(shè)計有旁路帶路時的變壓器啟動失靈的回路。

二、主變啟動失靈回路存在問題分析

如圖2所示，#1主變正常運行時，如果故障點發(fā)生在主變內(nèi)部F1處或中壓側(cè)F2處、或低壓側(cè)F3處時，流過開關(guān)CT和流過變壓器高壓側(cè)套管CT的一次電流是一樣的，此時不管使用開關(guān)CT還是套管CT作為相電流判據(jù)，主變保護啟動失靈的行為和結(jié)果都是一樣的。但是當故障點發(fā)生在開關(guān)CT和變壓器高壓側(cè)套管CT之間時，問題就出現(xiàn)了，下面將舉兩個例子，分別從誤動和拒動兩種情況進行分析。

(一)失靈保護誤動分析

假設(shè)#1主變正常運行時，故障發(fā)生在F4處，此時，如果主變110KV中壓側(cè)開關(guān)失靈，將導(dǎo)致220kV失靈保護誤動。這個結(jié)果許多人都不敢相信，請看下面的分析：當故障發(fā)生在F4時，對第二套RCS-978E差動保護來說是區(qū)外故障，因此不動作；對第一套RCS-978E差動保護來說是區(qū)內(nèi)故障，因此可靠動作，發(fā)跳閘命令給主變?nèi)齻?cè)261、161和低壓側(cè)開關(guān)，由于161開關(guān)拒動，因此261和低壓側(cè)開關(guān)跳開后，故障點F4處仍然存在由161開關(guān)通過主變中壓側(cè)流到高壓測的故障電流，該故障電流流過高壓側(cè)套管CT，因此相電流判據(jù)元件觸點SLQD不返回，同時因為故障電流未完全切除，第一套RCS-978E仍然存在差流，因此其出口觸點1TJ不返回，這樣就導(dǎo)致220kV失靈保護被誤啟動；同時主變間隔有一個解除220kV失靈保護復(fù)合電壓閉鎖的回路，在上述條件下，220KV失靈保護復(fù)合電壓閉鎖已經(jīng)被解除，因此就造成了220kV失靈保護誤動作，造成事故擴大。實際上高壓側(cè)261開關(guān)是已經(jīng)跳開了的，導(dǎo)致這個結(jié)果的原因就是相電流判別元件不能準確判斷261開關(guān)確已斷開。

(二)失靈保護拒動分析

假設(shè)#1主變正常運行時，故障發(fā)生在F4處，此時第一套RCS-978E差動保護是區(qū)內(nèi)故障，出口將主變?nèi)齻?cè)開關(guān)跳開。如果此時261開關(guān)拒動了，按照電力系統(tǒng)運行方式的要求，應(yīng)該啟動220kV失靈保護，跳開該母線上的所有開關(guān)(含母聯(lián))，將故障隔離，但是，由于失靈保護的相電流判據(jù)元件使用套管CT，當中、低壓側(cè)開關(guān)跳開后，就已經(jīng)沒有故障電流通過套管CT，因此失靈相電流元件接點SLQD就會返回，這樣就導(dǎo)致了220kV失靈保護拒動。

下面我再舉一次送電的過程來分析，這次送電是在更換了高壓側(cè)開關(guān)261CT之后的送電，在使用高壓側(cè)對主變進行充電之前，為確保剛剛更換過的261CT本體及其引出線沒有故障，決定讓開關(guān)CT先帶電，因此有以下幾個送電的步驟：

1主變保護先按正常運行方式投入運行。即兩套RCS一978E差動保護已經(jīng)投入。

2合上2611刀閘(2614刀閘不合上)。

3合上261開關(guān)。

4261CT帶電正常后，斷開261開關(guān)。

5合上2614刀閘。

6主變送電的步驟……

從上面操作的目的來看是為了檢查CT本體及其引出線是否有故障，也就說明存在故障的可能性是比較大的，如果在開關(guān)CT靠近主變的這一側(cè)有故障，并且261開關(guān)失靈了，那么其結(jié)果同樣會導(dǎo)致220kV失靈保護拒動。原因和F4處故障相同，在這里就不重復(fù)分析了。

從上面的幾個例子可以知道，使用變壓器套管CT作為相電流判別元件，220kV失靈保護的動作結(jié)果剛好與我們所期望的動作結(jié)果相反，即該動時拒動，不該動時誤動，這就是要引起大家高度重視的地方。

三、旁路帶路時相電流判據(jù)不起作用

當主變高壓側(cè)開關(guān)由旁路290帶路時，261開關(guān)CT是沒有電流通過的，也許這就是有些設(shè)計者考慮采用套管CT的原因，但從圖1可以看出，當主變高壓側(cè)用290帶路時，主變的切換繼電器1YQJ4和2YQJ4并沒有動作，因此主變保護啟動失靈的回路是不起作用的，當然，可以另外設(shè)計一個由290l和2902刀閘觸點控制的切換繼電器來構(gòu)成的失靈啟動回路，但是，這要考慮到主變出口觸點和相電流判據(jù)觸點是否夠用，以及290開關(guān)帶其它線路開關(guān)時的誤動問題。實際上，旁路290保護本身已經(jīng)有了完善的失靈啟動回路，如圖3所示：

主變保護動作后，會作用于290開關(guān)操作箱的TJR繼電器，如果290開關(guān)任何一相失靈，290開關(guān)該相的失靈電流判別觸點就會動作，這樣就可以通過TJR繼電器的觸點啟動失靈保護了。同時290開關(guān)也配置有自己的保護，當主變間隔有故障時，290開關(guān)的保護也會動作，從而完成啟動失靈的功能。

四、總結(jié)和整改建議

從以上的分析知道，主變啟動失靈的電流判據(jù)如果使用變壓器套管CT，那么在一定的條件下，可能導(dǎo)致失靈保護拒動或者誤動，因此我們在設(shè)計時，要認真考慮現(xiàn)場可能出現(xiàn)的各種情況，使用更準確代表開關(guān)分合狀態(tài)的電流作為相電流判據(jù)，所以我建議現(xiàn)場將失靈電流判據(jù)改用開關(guān)CT的二次繞組電流。在220kV雙母線配置的線路間隔中，每個CT均有4個二次繞組是給保護用的，其中母差保護用2個，線路保護用2個，失靈啟動裝置與其中一套線路保護共用。在主變間隔中，由于第二套差動保護使用套管CT，這樣還剩余一個保護級別的繞組給失靈判據(jù)使用。因此建議現(xiàn)場盡快整改。

參考文獻

[1]毛錦慶，電力系統(tǒng)繼電保護規(guī)程匯編[M]，北京：中國電力出版社。2000

[2]DL400—91，繼電保護和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程[s]

作者簡介：王煉(1979-)，男，廣東電網(wǎng)公司深圳供電局工程師，研究方向：繼電保護。