周孟璇++劉愛(ài)華

DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2016.19.033

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，工業(yè)用電以及商業(yè)用電量不斷增大，用電安全事故頻發(fā)，電網(wǎng)的安全運(yùn)行成為人們關(guān)注的重點(diǎn)問(wèn)題，這對(duì)電力部門(mén)的工作質(zhì)量的提升提出了較高的要求。在斷路器失靈保護(hù)工作不斷深入推進(jìn)的過(guò)程中，電力系統(tǒng)工作者總結(jié)出了大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)對(duì)各種電力事故的分析，對(duì)斷路器失靈保護(hù)的原理做出了較大的改進(jìn)。斷路器失靈保護(hù)很大程度上決定著斷路器工作的有效性，提高失靈保護(hù)可以減低斷路器誤動(dòng)的可能性，從而為供電安全提供保障，為人們的生活以及工業(yè)生產(chǎn)的正常運(yùn)行提供各種可能。該文就斷路器失靈保護(hù)中存在的問(wèn)題進(jìn)行分析，進(jìn)一步探討加強(qiáng)斷路器失靈保護(hù)改進(jìn)的策略。

關(guān)鍵詞：斷路器 失靈保護(hù) 實(shí)際運(yùn)用 改進(jìn)

中圖分類(lèi)號(hào)：TM561 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2016）07（a）-0033-02

斷路器失靈保護(hù)是電力系統(tǒng)發(fā)生故障的情況下，故障元件裝置仍舊能夠正確地動(dòng)作，但是受到斷路器某些方面不能正常工作的影響，無(wú)法對(duì)故障進(jìn)行切除時(shí)，裝置本身能夠在較短的時(shí)間內(nèi)切除故障斷路器母線(xiàn)所在位置的其他斷路器，最終實(shí)現(xiàn)故障點(diǎn)的切除，從而保障電力系統(tǒng)以及其中故障元件的運(yùn)行。斷路器失靈保護(hù)運(yùn)作最終會(huì)導(dǎo)致與失靈斷路器連接的母線(xiàn)出現(xiàn)停電現(xiàn)象，如果在這時(shí)斷路器發(fā)生誤動(dòng)，將會(huì)出現(xiàn)難以想象的后果。為此，對(duì)于斷路器失靈的可靠性以及失靈后動(dòng)作操作穩(wěn)定性的提升是人們關(guān)注的重點(diǎn)問(wèn)題，對(duì)于促進(jìn)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行以及電網(wǎng)穩(wěn)定發(fā)展有非常重要的意義，對(duì)人力工作者的人身安全也起到重要的保障作用。

1 斷路器失靈保護(hù)中存在的問(wèn)題分析

1.1 無(wú)故障判別元件出現(xiàn)閉鎖問(wèn)題

在斷路器失靈的情況下，失靈保護(hù)的跳閘出口回路無(wú)故障判別元件會(huì)出現(xiàn)閉鎖的現(xiàn)象，這是斷路器失靈保護(hù)中的一個(gè)重要問(wèn)題。這一問(wèn)題的存在容易導(dǎo)致檢修人員在電路檢修過(guò)程中操作出現(xiàn)失誤，一些檢修人員會(huì)啟動(dòng)失靈保護(hù)裝置，導(dǎo)致回路的相電流元件出現(xiàn)粘連，嚴(yán)重影響到電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，對(duì)電網(wǎng)的安全造成威脅。此外，由于失靈保護(hù)本身沒(méi)有故障告警回路，如果在失靈保護(hù)元件發(fā)生異常的情況下，對(duì)于這些異常問(wèn)題很難及時(shí)發(fā)現(xiàn)，電力運(yùn)行安全問(wèn)題就成為隱性問(wèn)題。

1.2 啟動(dòng)回路設(shè)計(jì)不合理問(wèn)題

斷路器的一些失靈保護(hù)回路設(shè)計(jì)存在不合理的現(xiàn)象，具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面的內(nèi)容：首先，一些非電氣量保護(hù)參與了啟動(dòng)斷路器失靈保護(hù)的過(guò)程，例如，發(fā)變組保護(hù)中的變壓器以及瓦斯保護(hù)。因此，當(dāng)回路中啟動(dòng)中的相電流元件在切除故障之后沒(méi)有實(shí)現(xiàn)正確的轉(zhuǎn)換時(shí)，該回路會(huì)在斷路器跳閘之后會(huì)在一定的時(shí)間內(nèi)保護(hù)動(dòng)作狀態(tài)，從而導(dǎo)致斷路器失靈保護(hù)誤動(dòng)的出現(xiàn)。其次，在發(fā)變組保護(hù)啟動(dòng)失靈回路中，將斷路器輔助接點(diǎn)作為判斷斷路器失靈的依據(jù)，從而使得斷路器失靈保護(hù)的可靠性大大降低。

2 加強(qiáng)斷路器失靈保護(hù)改進(jìn)的策略

2.1 對(duì)線(xiàn)路斷路器失靈啟動(dòng)回路的改進(jìn)

電力系統(tǒng)中常用到的集成型斷路器失靈啟動(dòng)回路存在一個(gè)缺陷，主要在于回路啟動(dòng)過(guò)程中連接片較多，并且連接裝置的位置放置存在問(wèn)題，這樣不僅影響到電力現(xiàn)場(chǎng)操作的安全性，同時(shí)由于電路器的接點(diǎn)在啟動(dòng)回路的連接片斷開(kāi)之后依舊與短路失靈保護(hù)裝置連接在一起。當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)檢修人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)時(shí)，對(duì)于接點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試過(guò)程中往往會(huì)造成斷路器失靈保護(hù)誤動(dòng)。因此，需要對(duì)集成線(xiàn)路保護(hù)啟動(dòng)失靈回路進(jìn)行改進(jìn)之后，將失靈啟動(dòng)的連接片放置在啟動(dòng)回路的后方，當(dāng)連接片斷開(kāi)之后，啟動(dòng)回路上的繼電器接點(diǎn)與保護(hù)裝置就會(huì)出現(xiàn)分離現(xiàn)象，如果其中一個(gè)保護(hù)裝置中停止運(yùn)行時(shí)，在其他的繼電器上進(jìn)行試驗(yàn)同樣不會(huì)導(dǎo)致斷路器失靈保護(hù)出現(xiàn)誤動(dòng)現(xiàn)象，能夠更好地保護(hù)電力運(yùn)行安全。

2.2 對(duì)發(fā)變組斷路器失靈啟動(dòng)回路的保護(hù)

對(duì)于發(fā)變組斷路器失靈保護(hù)回路的改進(jìn)可以通過(guò)兩種改進(jìn)方式進(jìn)行改進(jìn)，首先通過(guò)改變跳閘出口回路的方式，一般將出口跳閘回路分為兩種形式：其中一種是能夠在故障切除之后返回的點(diǎn)力量保護(hù)的跳閘出口；還有一種是在切除故障之后不能夠及時(shí)返回的電氣量保護(hù)，讓電氣量保護(hù)出口之后參與到啟動(dòng)斷路器的失靈保護(hù)中去，非電氣量保護(hù)出口不允許參與失靈保護(hù)，這樣一來(lái)，跳閘出口回路就不會(huì)再受到電流運(yùn)動(dòng)的威脅。其次，另一種方法就是采用相電流繼電器的接點(diǎn)更換發(fā)變組斷路器中的繼電器接點(diǎn)。這樣能夠保障故障發(fā)生時(shí)切除相電流元件電力系統(tǒng)還能夠繼續(xù)運(yùn)行，啟動(dòng)失靈用的相電流繼電器對(duì)靜態(tài)電流繼電器不敏感，可以快速地躲開(kāi)最大的電流符負(fù)荷。

2.3 合理判定母線(xiàn)運(yùn)行刀閘位置觸點(diǎn)

失靈啟動(dòng)回路中對(duì)串聯(lián)電壓接點(diǎn)的切換方法是早期設(shè)計(jì)中失靈啟動(dòng)回路中常用的一種方法，利用這種方法啟動(dòng)回路，一些時(shí)候會(huì)出現(xiàn)誤動(dòng)的現(xiàn)象，造成電站出現(xiàn)失靈保護(hù)動(dòng)作，最終不得不切除母線(xiàn)上所有的斷路器。在這種事故出現(xiàn)之后，有關(guān)部門(mén)對(duì)該事故進(jìn)行調(diào)查，從中發(fā)現(xiàn)，采用傳統(tǒng)的電壓切換回路設(shè)計(jì)存在一定的缺陷，采用母線(xiàn)刀閘輔助觸點(diǎn)往往會(huì)造成接點(diǎn)故障的出現(xiàn)，不能夠使線(xiàn)路正常接通，造成一些線(xiàn)路電壓切換回路中繼電器出現(xiàn)同時(shí)動(dòng)作。由于某電廠的母線(xiàn)處于分列運(yùn)行的狀態(tài)，兩條母線(xiàn)之間存在著電勢(shì)差，因此在電壓切換回路中會(huì)形成一定的短路電流，對(duì)電壓切換繼電器造成了毀壞，最終導(dǎo)致電流竄入電壓切換接點(diǎn)位置的失靈保護(hù)側(cè)，從而引發(fā)失靈保護(hù)動(dòng)作的出現(xiàn)。因此，對(duì)于母線(xiàn)的選擇可以采用開(kāi)關(guān)場(chǎng)地母線(xiàn)刀閘輔助接點(diǎn)選擇方式，就能夠避免失靈保護(hù)動(dòng)作的出現(xiàn)。通過(guò)對(duì)母線(xiàn)的整改后，繼電保護(hù)人員還可以進(jìn)行通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)的方式來(lái)確定失靈保護(hù)裝置改進(jìn)后邏輯運(yùn)行的正確性，模擬實(shí)驗(yàn)的結(jié)果與失靈保護(hù)邏輯一致的情況下才能夠更好地確定接線(xiàn)后動(dòng)作邏輯的正確性。

2.4 加強(qiáng)失靈保護(hù)間與主變各側(cè)的配合

在電路失靈保護(hù)中，如果220 kV主變的10 kV側(cè)出線(xiàn)出現(xiàn)故障時(shí)，主變差動(dòng)保護(hù)就會(huì)快速地跳離主變各側(cè)的斷路器，如果該段時(shí)間主變220 kV短路器出現(xiàn)失靈，故障點(diǎn)將會(huì)有故障電流持續(xù)流過(guò)，在這種情況下，需要有220 kV側(cè)斷路器失靈保護(hù)來(lái)切除主變所在位置母線(xiàn)上的斷路器，但是受到變壓器抗阻的影響，同時(shí)也受到220 kV線(xiàn)路與電力系統(tǒng)之間相互連接的影響，母線(xiàn)上的電壓不會(huì)出現(xiàn)較大幅度的下降，此時(shí)220 kV母線(xiàn)上的電壓就不能夠達(dá)到失靈保護(hù)要求的復(fù)壓條件，失靈保護(hù)在該短時(shí)間內(nèi)不能夠出現(xiàn)動(dòng)作，故障點(diǎn)會(huì)有故障電流流過(guò)，從而對(duì)變壓器造成損壞。

為了有效地保護(hù)變壓器的運(yùn)行，在斷路器失靈保護(hù)主變?cè)O(shè)計(jì)中，應(yīng)該設(shè)置獨(dú)立失靈啟動(dòng)的開(kāi)入回路，從而有效地解除電壓閉鎖現(xiàn)象，其主要的設(shè)置方法有3種：第一種方法是采用復(fù)壓電壓閉鎖元件，這種復(fù)壓電壓閉鎖元件是主變保護(hù)中的一部分，通過(guò)主變各側(cè)能夠解除斷路器的失靈現(xiàn)象。第二種方法是采取解除符合電壓閉鎖的方式，當(dāng)同時(shí)去除保護(hù)跳閘接點(diǎn)以及電流判別元件時(shí)，可以進(jìn)一步解除符合電壓閉鎖，切斷故障電流，從而更好地保護(hù)閉鎖斷路器重新啟動(dòng)。第三種方法是采用保護(hù)跳閘接點(diǎn)動(dòng)作地方式解除復(fù)合電壓閉鎖，這種方法只能夠適用于失靈電流判別功能通過(guò)母線(xiàn)保護(hù)裝置內(nèi)部進(jìn)行判別的系統(tǒng)。對(duì)斷路器失靈保護(hù)的改進(jìn)不僅保護(hù)了電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行，同時(shí)又確保了電網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行的安全性，提高了電力系統(tǒng)失靈保護(hù)的可靠性。

3 結(jié)語(yǔ)

斷路器失靈保護(hù)作為電網(wǎng)的重要組成部分，如果發(fā)生誤動(dòng)的現(xiàn)象，會(huì)嚴(yán)重影響到電網(wǎng)的正常運(yùn)行，對(duì)電網(wǎng)的運(yùn)行安全造成較大的威脅。在實(shí)際應(yīng)用中，出現(xiàn)線(xiàn)路故障的情況下斷路器會(huì)出現(xiàn)失靈，對(duì)電力系統(tǒng)將會(huì)造成很大的影響。因此，需要在二次回路的設(shè)計(jì)方面對(duì)線(xiàn)路進(jìn)行改造，從而消除因?yàn)榫€(xiàn)路故障而引發(fā)的斷路器保護(hù)誤動(dòng)現(xiàn)象，以此保護(hù)電網(wǎng)運(yùn)行的安全性。只有深入地研究斷路器失靈保護(hù)問(wèn)題，并且就其中的問(wèn)題進(jìn)行綜合性分析，才能夠?yàn)殡娋W(wǎng)設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行以及安全運(yùn)行提供保障。

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