魏賞輝

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司惠州供電局，廣東 惠州 516001）

對(duì)于雙母線運(yùn)行方式的220kV變電站，根據(jù)電網(wǎng)運(yùn)行方式的實(shí)際需求，調(diào)度會(huì)經(jīng)常要求運(yùn)行人員倒閘操作，將各線路間隔在雙母線上進(jìn)行切換。母線差動(dòng)保護(hù)裝置BP-2B利用隔離刀閘輔助接點(diǎn)對(duì)母線實(shí)時(shí)的運(yùn)行方式進(jìn)行判別。變電站內(nèi)運(yùn)行方式變化時(shí)，對(duì)于BP-2B的大差計(jì)算沒(méi)有影響，但直接影響到BP-2B的小差計(jì)算。如果隔離開(kāi)關(guān)的實(shí)際位置與其輔助接點(diǎn)的狀態(tài)不對(duì)應(yīng)，將會(huì)導(dǎo)致母差保護(hù)小差計(jì)算錯(cuò)誤，對(duì)母差保護(hù)裝置的正常判斷造成重大影響。

1 案例分析

某220kV變電站為雙母線接線方式，有2套BP-2B分別作為母線主一保護(hù)和主二保護(hù)。在某次母線側(cè)2G刀閘檢修工作完成后，在恢復(fù)送電的過(guò)程中，將母線側(cè)2G刀閘合上。此時(shí)BP-2B發(fā)出“切換繼電器同時(shí)動(dòng)作”、“互聯(lián)”等告警信號(hào)。母線互聯(lián)狀態(tài)一般是在進(jìn)行倒母線操作時(shí)，某一支路的2把母線刀閘同時(shí)合上的狀態(tài)。同時(shí)發(fā)現(xiàn)母差保護(hù)屏的刀閘位置模擬盤(pán)上，檢修間隔的2把刀閘位置指示燈同時(shí)亮燈。用萬(wàn)用表在母差保護(hù)屏后測(cè)量刀閘位置開(kāi)入端子的電位，2把刀閘合位開(kāi)入均為正電。即該2把刀閘開(kāi)入的實(shí)際均為合位。對(duì)于這種“互聯(lián)”狀態(tài)，BP-2B的母差保護(hù)動(dòng)作邏輯是：任意一條母線故障必須將2條母線的所有單元全部跳開(kāi)才能切除故障。當(dāng)母線互聯(lián)時(shí)，母差保護(hù)將只以大差電流作為差動(dòng)元件的動(dòng)作判據(jù)，不再計(jì)算小差電流，差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作后，不再選擇母線，直接跳開(kāi)全部開(kāi)關(guān)。即在發(fā)生母線故障時(shí)，會(huì)將非故障母線上的開(kāi)關(guān)誤跳開(kāi)。

因?yàn)榈堕l位置不對(duì)應(yīng)，造成母差保護(hù)BP-2B處于“互聯(lián)”狀態(tài)，這種情況必須立即處理。查看此前的操作記錄，發(fā)現(xiàn)該間隔在停電之前掛在Ⅰ母上，而送電后掛Ⅱ母。而在將Ⅰ母?jìng)?cè)隔離刀閘拉開(kāi)后，該刀閘的輔助接點(diǎn)狀態(tài)仍然處于合位。將該間隔1G刀閘輔助接點(diǎn)進(jìn)行更換后，刀閘的輔助接點(diǎn)狀態(tài)得以與實(shí)際位置對(duì)應(yīng)。BP-2B裝置的刀閘位置開(kāi)入恢復(fù)正常，異常告警信號(hào)消失。

2 刀閘位置不對(duì)應(yīng)對(duì)BP-2B的影響

2.1 對(duì)母差保護(hù)功能的影響

刀閘輔助接點(diǎn)能夠?qū)⒄_的刀閘分合狀態(tài)開(kāi)入給BP-2B，是BP-2B母差保護(hù)功能可以準(zhǔn)確動(dòng)作的必要條件。通過(guò)啟動(dòng)該間隔Ⅰ母或Ⅱ母的切換繼電器，為保護(hù)裝置確認(rèn)該間隔刀閘的運(yùn)行狀態(tài)，以此決定母差保護(hù)動(dòng)作后選擇哪一條母線上的支路出口回路。如果該間隔兩把母線刀閘均為合位，則啟動(dòng)母線互聯(lián)，母線出現(xiàn)區(qū)內(nèi)故障時(shí)，將2條母線上所有間隔的斷路器都跳開(kāi)。如果該間隔的2把母線刀閘均為分位，則在母差保護(hù)動(dòng)作邏輯中不計(jì)入該間隔。由上可知，隔離開(kāi)關(guān)輔助接點(diǎn)對(duì)母差保護(hù)的正確動(dòng)作起著至關(guān)重要的作用。為了防止刀閘位置開(kāi)入錯(cuò)誤，BP-2B會(huì)對(duì)隔離開(kāi)關(guān)的輔助接點(diǎn)開(kāi)入不斷的進(jìn)行自檢。當(dāng)測(cè)量到某支路有電流且2個(gè)隔離開(kāi)關(guān)位置都無(wú)信號(hào)時(shí)，發(fā)出告警信號(hào)，并根據(jù)當(dāng)前系統(tǒng)的電流分布狀況自動(dòng)校核隔離開(kāi)關(guān)位置的正確性，以確保保護(hù)不誤動(dòng)。除了發(fā)出告警信號(hào)外，還會(huì)根據(jù)該間隔有無(wú)電流來(lái)自動(dòng)修正刀閘的位置。在刀閘位置開(kāi)入異常故障處理完成后，需在BP-2B裝置上按復(fù)歸按鈕，才會(huì)停止修正。如果不復(fù)歸，裝置會(huì)一直處于異常運(yùn)行狀態(tài)。但如果出現(xiàn)多個(gè)間隔的刀閘位置開(kāi)入異常，BP-2B可能無(wú)法完成自動(dòng)修正的任務(wù)，此時(shí)需人工利用模擬盤(pán)的把手來(lái)強(qiáng)制設(shè)定刀閘位置，直到故障處理完成后才能將把手恢復(fù)。另外，在利用間隔電流自動(dòng)修正刀閘位置時(shí)，若該間隔處于空載或輕負(fù)荷的狀態(tài)，BP-2B可能實(shí)現(xiàn)不了正確自動(dòng)修正刀閘位置開(kāi)入的功能。如果此時(shí)母線區(qū)外發(fā)生故障，異常開(kāi)入的間隔流過(guò)故障電流，BP-2B非常可能發(fā)生誤動(dòng)。刀閘位置開(kāi)入異常對(duì)BP-2B來(lái)判斷母線是否處于互聯(lián)狀態(tài)也有很大的影響?？偨Y(jié)以往工作中的經(jīng)驗(yàn)，刀閘位置不對(duì)應(yīng)的原因主要包括2種：第一，刀閘輔助接點(diǎn)接觸不良，在應(yīng)當(dāng)導(dǎo)通的狀態(tài)下依然斷開(kāi)。第二，刀閘輔助接點(diǎn)粘連，在主接點(diǎn)已斷開(kāi)后，輔助接點(diǎn)由于粘連依然處于導(dǎo)通狀態(tài)。下文將就刀閘位置不對(duì)應(yīng)的情況，對(duì)母差保護(hù)裝置的影響進(jìn)行具體分析。

比如在倒閘時(shí)，2把母線側(cè)刀閘均為合位。但由于接觸不良，其中1把刀閘的輔助接點(diǎn)沒(méi)有導(dǎo)通。若在倒閘過(guò)程中，沒(méi)有將母線互聯(lián)硬壓板投入，BP-2B則無(wú)法判斷出母線當(dāng)前是否處于互聯(lián)的狀態(tài)；如果此時(shí)母線出現(xiàn)區(qū)內(nèi)故障，BP-2B只會(huì)跳開(kāi)刀閘開(kāi)入為合位那條母線上的斷路器。BP-2B會(huì)向母聯(lián)發(fā)跳令，經(jīng)整定延時(shí)后，由于刀閘實(shí)際為互聯(lián)狀態(tài)，因此母聯(lián)流過(guò)的故障電流仍然會(huì)大于失靈電流定值。此時(shí)，母聯(lián)失靈保護(hù)經(jīng)兩母線電壓閉鎖后，第1段時(shí)限切除（母聯(lián)）分段開(kāi)關(guān)，第2段時(shí)限切除兩母線上所有的連接元件，將另一條母線上的斷路器跳開(kāi)。如此，母線故障的切除時(shí)間延長(zhǎng)，對(duì)電網(wǎng)穩(wěn)定性的破壞性更大。

對(duì)于刀閘輔助接點(diǎn)粘連的情況，其風(fēng)險(xiǎn)分析如下。某間隔投運(yùn)時(shí)，合上另一把刀閘輔助接點(diǎn)未粘連的刀閘。在倒閘操作完成后，BP-2B會(huì)判斷2把刀閘都處于合閘位置，誤判為互聯(lián)狀態(tài)。如果此時(shí)母線發(fā)生接地故障，會(huì)將2條母線上所有間隔的斷路器都跳開(kāi)，擴(kuò)大了事故范圍。

2.2 對(duì)失靈保護(hù)功能的影響

BP-2B的斷路器失靈保護(hù)以及母差保護(hù)共用1個(gè)跳閘出口。若某間隔發(fā)生線路故障，斷路器保護(hù)動(dòng)作，該線路的保護(hù)裝置會(huì)給BP-2B開(kāi)出1個(gè)啟動(dòng)失靈的信號(hào)。BP-2B收到啟動(dòng)失靈信號(hào)后，經(jīng)失靈復(fù)壓閉鎖，先延時(shí)跳開(kāi)母聯(lián)開(kāi)關(guān)，再延時(shí)跳開(kāi)失靈間隔所掛母線上所有的開(kāi)關(guān)。斷路器失靈保護(hù)原理如圖1所示。

圖1 斷路器失靈保護(hù)原理圖

若實(shí)際位置為分位的1G刀閘，在BP-2B內(nèi)開(kāi)入為合位，當(dāng)掛在Ⅰ母上的某斷路器失靈，該刀閘位置異常開(kāi)入的間隔將誤動(dòng)，導(dǎo)致事故范圍的擴(kuò)大。而如果是該刀閘位置異常開(kāi)入的間隔出現(xiàn)開(kāi)關(guān)失靈，將會(huì)把2條母線上的所有開(kāi)關(guān)均跳開(kāi)，同樣導(dǎo)致事故范圍的擴(kuò)大。

3 刀閘位置開(kāi)入異常的防范措施

第一，母差保護(hù)裝置在運(yùn)行時(shí)，禁止開(kāi)展與刀閘位置開(kāi)入回路相關(guān)的工作。如果一定要開(kāi)展的話，則要將工作間隔在母差保護(hù)屏模擬盤(pán)上對(duì)應(yīng)的刀閘位置，將把手打到“強(qiáng)制合”或“強(qiáng)制分”位置，使得BP-2B刀閘位置開(kāi)入與一次設(shè)備狀態(tài)相一致，以規(guī)避BP-2B刀閘位置開(kāi)入異常的風(fēng)險(xiǎn)。

第二，在刀閘位置開(kāi)入回路的相關(guān)工作結(jié)束后，驗(yàn)收時(shí)要測(cè)量刀閘輔助接點(diǎn)的導(dǎo)通情況，在刀閘位置變換過(guò)程中，輔助接點(diǎn)狀態(tài)與刀閘位置同步。

第三，在倒閘操作完成后或巡視過(guò)程中，應(yīng)檢查母差保護(hù)屏上的刀閘位置指示燈，以及裝置的“互聯(lián)”、“分列運(yùn)行”等信號(hào)。對(duì)于異常的信號(hào)，不能馬上復(fù)歸。復(fù)歸按鈕的正確使用方法是，首先利用模擬盤(pán)上刀閘位置強(qiáng)制把手設(shè)為與現(xiàn)場(chǎng)一致，再按復(fù)歸按鈕，將異常信號(hào)先復(fù)歸。直到故障處理完畢后，才能將模擬盤(pán)上的強(qiáng)制把手恢復(fù)為自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)觀察異常信號(hào)有沒(méi)有再次報(bào)出。

4 結(jié)語(yǔ)

雖然刀閘的輔助接點(diǎn)只是一個(gè)很小的部件，但對(duì)母差保護(hù)裝置的正常運(yùn)行有著重要影響。運(yùn)維人員在倒閘操作或刀閘位置異常故障處理時(shí)，要將刀閘位置不一致所可能導(dǎo)致的風(fēng)險(xiǎn)都考慮進(jìn)去，避免進(jìn)行錯(cuò)誤的操作，或忽視了異常情況。同時(shí)由于母差保護(hù)裝置誤動(dòng)所造成的影響太大，在巡視過(guò)程中，要將母差保護(hù)屏上的刀閘位置指示燈作為一項(xiàng)重點(diǎn)巡視任務(wù)，防止由于各種原因造成的刀閘位置不一致的異常情況，維護(hù)變電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行。