王瑞明

（國網(wǎng)江蘇省電力公司太倉市供電公司，江蘇 蘇州 215400）

關(guān)于多回路故障導(dǎo)致的主變后備保護(hù)跳閘的研究

王瑞明

（國網(wǎng)江蘇省電力公司太倉市供電公司，江蘇 蘇州 215400）

社會(huì)經(jīng)濟(jì)與科學(xué)技術(shù)的不斷提升推動(dòng)了電力事業(yè)的快速發(fā)展，電能成為人們?nèi)粘Ｉ钆c生產(chǎn)過程中不可或缺的存在。停電故障作為電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中的常見故障，其影響是巨大的，不僅不利于整個(gè)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，對電力企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益以及人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)都會(huì)造成不利影響?；诖?，結(jié)合實(shí)際案例，對多回路故障導(dǎo)致的主變后備保護(hù)跳閘問題進(jìn)行了研究，以期提升供電企業(yè)的供電質(zhì)量，使電力系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定。

多回路故障；跳閘故障；主變后備保護(hù)；電能

隨著人們用電需求的不斷增多和電力行業(yè)的不斷發(fā)展，停電故障問題越來越多。近年來，國內(nèi)外相繼發(fā)生了多起大規(guī)模停電故障，比如2003年“美國8.14大面積停電”事件，2003年“意大利9.28全國大停電”事件，2012年“印度8.8大面積停電”事件，2016年“東京10.12市中心大規(guī)模停電”事件，2017年“中國興隆煤礦9.15大面積停電”事件等，雖然規(guī)模不同，但影響巨大。事故分析發(fā)現(xiàn)，多數(shù)停電事故范圍擴(kuò)大的原因在于電力設(shè)備功率失衡以及保護(hù)動(dòng)作失誤等。由此可見，變壓器作為變電運(yùn)行的關(guān)鍵設(shè)備，其保護(hù)動(dòng)作的有效開展對變電運(yùn)行的穩(wěn)定與安全具有至關(guān)重要的影響。

1 變壓器運(yùn)行原理

一般情況下，我們將母線數(shù)量超過2個(gè)的主接線方式稱為“多段母線主接線”。在220 kV以及110 kV的電壓等級下，較為常見的主接線方式分別為“雙母單分段”和“雙母雙分段”，因此，220 kV和110 kV電壓等級下多為多段母線主接線。采用多段母線的主接線方式時(shí)，需要配設(shè)多個(gè)母聯(lián)/分段斷路器。

2 實(shí)際案例概況

本文就當(dāng)?shù)鼗诙喽文妇€主線連接方式下的110 kV變電站停電故障進(jìn)行了分析。調(diào)查顯示，在停電事故發(fā)生之前，該變電站10 kV主接線采用的是多段母線連接的方式進(jìn)行運(yùn)行操作的，其中，#1、#2主變壓器為分列運(yùn)行形態(tài)，121線路與122、123條線路位于同一電桿上。

發(fā)生停電故障后，變電站后臺(tái)顯示的信息數(shù)據(jù)為：①18：25：31.783，121母線保護(hù)開啟，電流輸送額定值為1 500 A/0.6 s；②18：25：31.788，#2主變壓器后備保護(hù)開啟，電流輸送額定值為2 300A/1 s；③18：25：32.148，122母線保護(hù)開啟，電流輸送額定值為1 500A/0.3 s；④18：25：32.505，123母線保護(hù)開啟，電流輸送額定值為1 500A/0.6 s；⑤18：25：32.533，122母線保護(hù)過流Ⅱ段動(dòng)作；⑥18：25：32.559，122出現(xiàn)開關(guān)分閘；⑦18：25：33.078，#2主變壓器后備保護(hù)過流Ⅰ段動(dòng)作；⑧18：25：33.124，#2主變壓器中的102出現(xiàn)開關(guān)分閘；⑨18：25：34.538，122出現(xiàn)開關(guān)再次閉合的保護(hù)動(dòng)作；⑩18：25：34.575，122開關(guān)完成再次閉合。

3 主變后備保護(hù)動(dòng)作存在的問題

針對上述情況分析發(fā)現(xiàn)，122線上的母線保護(hù)動(dòng)作正確，其保護(hù)開啟與結(jié)束整個(gè)過程為正確動(dòng)作。相比于122線上的母線保護(hù)動(dòng)作而言，121線路存在故障，主變壓器后備保護(hù)動(dòng)作只有入口沒有出口，其原因在于121線路在#2上的電纜接口出發(fā)生故障，導(dǎo)致引線脫離。

與此同時(shí)，122線路故障在一定程度上又引發(fā)了122線路發(fā)生故障，122線路開啟保護(hù)。由于121線路、122線路、123線路同處于一個(gè)干架上，121線上的故障不可避免引發(fā)123線路出現(xiàn)故障，但是由于主變壓器后備保護(hù)動(dòng)作已經(jīng)啟動(dòng)，在123線路開啟保護(hù)前對故障進(jìn)行了切除，因此，102出現(xiàn)開關(guān)跳閘的正常行為。

4 相關(guān)對策

針對存在的問題，相關(guān)企業(yè)以及工作人員應(yīng)根據(jù)自身實(shí)際情況選擇科學(xué)、有效的方法進(jìn)行改善與解決。比如，針對存在的問題，電力企業(yè)以及相關(guān)部門可從以下幾方面入手，用以實(shí)現(xiàn)故障的防治，充分發(fā)揮主變后備保護(hù)跳閘的作用。電力企業(yè)應(yīng)對保護(hù)設(shè)備進(jìn)行更新或版本升級處理，對技術(shù)信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、傳感技術(shù)等科學(xué)技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，提升其技術(shù)水平，用以保證對故障分析與反映的全面性、準(zhǔn)確性、及時(shí)性；注重相關(guān)設(shè)備與系統(tǒng)應(yīng)用的自動(dòng)化與智能化，采用自動(dòng)化、智能化變壓器、繼電保護(hù)裝置以及相關(guān)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對各項(xiàng)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確分析、判斷，以及對多回路故障的自動(dòng)化處理；供電企業(yè)應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)對設(shè)備的維護(hù)管理與運(yùn)行監(jiān)控，在此過程中，供電企業(yè)應(yīng)制訂完善的管理制度，組織開展教育培訓(xùn)活動(dòng)，用以規(guī)范工作人員的行為，幫助相關(guān)工作人員樹立責(zé)任意識(shí)，豐富其專業(yè)知識(shí)，提升其綜合素質(zhì)與能力，為相關(guān)工作的具體實(shí)施奠定基礎(chǔ)，用以保證設(shè)備、電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定和安全。此外，對現(xiàn)有的微機(jī)保護(hù)進(jìn)行深化改造，用以保證動(dòng)作的正確性、有效性。比如，利用CUP邏輯芯片實(shí)現(xiàn)多回路保護(hù)功能的強(qiáng)化，在線路保護(hù)裝置多設(shè)定的程序中適當(dāng)增加保護(hù)動(dòng)作的開入量，并在此基礎(chǔ)上，分別與保護(hù)同桿架的多回線保護(hù)相組合。在一定時(shí)間范圍內(nèi)出現(xiàn)時(shí)間延長時(shí)，跳開本線路中母聯(lián)/分段斷路器，并發(fā)出多回線保護(hù)動(dòng)作信號(hào)，用以保證多回線中其他母聯(lián)/分段斷路器的跳開，同時(shí)，在母聯(lián)/分段斷路器保護(hù)動(dòng)作后，可通過配設(shè)繼電器擴(kuò)展動(dòng)作接點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對多回路故障的主變壓器后備保護(hù)跳閘。

5 結(jié)束語

總而言之，變壓器作為變電運(yùn)行過程中的核心設(shè)備，其保護(hù)動(dòng)作的正確性、有效性對電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全、穩(wěn)定與可靠具有重要的影響作用。通過實(shí)踐觀察與分析，對基于多段母線連接下存在的設(shè)備跳閘故障進(jìn)行了分析。在此基礎(chǔ)上，發(fā)生回路故障的主變后備保護(hù)跳閘需要依據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)際情況進(jìn)行斷路器的自動(dòng)化選擇，相關(guān)工作人員需要對電壓切換繼電器的運(yùn)行情況進(jìn)行檢查，在提升設(shè)備智能化水平的基礎(chǔ)上，提升電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和安全性。

［1］李俊卿，康文強(qiáng)，沈亮印.基于多回路理論的雙饋異步發(fā)電機(jī)定子繞組匝間短路故障分析［J］.電機(jī)與控制應(yīng)用，2016（09）.

［2］陳星田，熊小伏，齊曉光，等.一種用于繼電保護(hù)狀態(tài)評價(jià)的大數(shù)據(jù)精簡方法［J］.中國電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2015（03）.

［3］高浦潤.試論變電運(yùn)行跳閘故障及處理技術(shù)［J］.中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2016（16）.

〔編輯：張思楠〕

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10.15913/j.cnki.kjycx.2017.24.078

2095-6835（2017）24-0078-02