某500 kV主變壓器失靈保護(hù)拒動(dòng)原因分析

王天民，張小剛 ，高波

(安陽供電公司，河南 安陽 455000)

0 引言

在對(duì)某500 kV變電站二期擴(kuò)建工程傳動(dòng)驗(yàn)收過程中，發(fā)現(xiàn)#3主變壓器高壓側(cè)斷路器失靈保護(hù)動(dòng)作后，啟動(dòng)該主變壓器保護(hù)聯(lián)跳主變壓器三側(cè)開關(guān)的保護(hù)拒動(dòng)，經(jīng)檢查為圖紙?jiān)O(shè)計(jì)錯(cuò)誤。由于該期與一期的保護(hù)裝置型號(hào)相同，設(shè)計(jì)原理相同，故對(duì)一期實(shí)際接線進(jìn)行核查，發(fā)現(xiàn)在主變壓器保護(hù)屏端子排處將8D5－15與8D5－17短接。作者分析認(rèn)為，更改回路后，雖然實(shí)現(xiàn)了聯(lián)跳功能，避免了保護(hù)拒動(dòng)，但有悖于保護(hù)廠家失靈直跳雙重動(dòng)雙開入的設(shè)計(jì)初衷，容易造成保護(hù)誤動(dòng)。為此，作者提出了更為可靠、安全、合理的變更方法，可有效避免該保護(hù)的拒動(dòng)和誤動(dòng)。

1 #3主變壓器高壓側(cè)失靈保護(hù)回路分析

該500 kV變電站一次接線采用3/2斷路器接線方式(如圖1所示)。#3主變壓器該期僅上2臺(tái)開關(guān)，為不完整串，高壓側(cè)由邊斷路器(5043)和中斷路器(5042)組成，主變壓器保護(hù)為2套，同為許繼集團(tuán)有限公司的產(chǎn)品，型號(hào)為WBH－801A/P/R5，其高壓側(cè)失靈啟動(dòng)動(dòng)作原理為:當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，主變壓器高壓側(cè)任一斷路器拒動(dòng)，該斷路器失靈保護(hù)動(dòng)作后，失靈聯(lián)跳接點(diǎn)閉合，同時(shí)啟動(dòng)大功率重動(dòng)繼電器ZJ1和ZJ2，主變壓器保護(hù)同時(shí)收到“直跳回路開入1”和“直跳回路開入2”后，聯(lián)跳三側(cè)斷路器。如果僅有1個(gè)開入，裝置僅報(bào)“直跳回路開入1異常開入告警”或“直跳回路開入2異常開入告警”，但不會(huì)跳閘出口。

現(xiàn)場(chǎng)#3主變壓器失靈聯(lián)跳保護(hù)設(shè)計(jì)如圖2所示，從圖2中可以看出，ZJ1由5042斷路器失靈聯(lián)跳接點(diǎn)啟動(dòng)，ZJ2由5043斷路器失靈聯(lián)跳接點(diǎn)啟動(dòng)，根據(jù)主變壓器保護(hù)原理對(duì)該回路進(jìn)行分析。

(1)當(dāng)5042斷路器、5043斷路器同時(shí)運(yùn)行時(shí)，若發(fā)生故障，5042斷路器、5043斷路器同時(shí)發(fā)生拒動(dòng)，其失靈聯(lián)跳接點(diǎn)均閉合，重動(dòng)繼電器ZJ1與ZJ2同時(shí)動(dòng)作，ZJ1與ZJ2接點(diǎn)8－7同時(shí)閉合給裝置開入。此時(shí)，保護(hù)能啟動(dòng)并動(dòng)作出口跳閘，但此種情況在實(shí)際運(yùn)行中發(fā)生的幾率很小。

(2)當(dāng)5042斷路器、5043斷路器同時(shí)運(yùn)行或僅有一臺(tái)運(yùn)行而另一臺(tái)斷路器停電、檢修時(shí)，若發(fā)生故障，5042斷路器、5043斷路器僅有一臺(tái)發(fā)生拒動(dòng)，另一臺(tái)保護(hù)正確動(dòng)作跳閘或只存在一臺(tái)斷路器失靈的情況時(shí)，失靈聯(lián)跳接點(diǎn)最多閉合1個(gè)，重動(dòng)繼電器ZJ1與ZJ2最多動(dòng)作1個(gè)，ZJ1與ZJ2接點(diǎn)8－7最多閉合1個(gè)給裝置開入。此時(shí)，保護(hù)僅能啟動(dòng)開入告警，卻不能動(dòng)作出口跳閘，此種情況在實(shí)際中發(fā)生的幾率很大，故此時(shí)保護(hù)存在拒動(dòng)的可能。

2 #2主變壓器高壓側(cè)失靈保護(hù)回路分析

由于該期#3主變壓器與一期#2主變壓器的一次接線方式相同，保護(hù)裝置型號(hào)相同，設(shè)計(jì)原理也相同，故對(duì)一期實(shí)際接線進(jìn)行核查，發(fā)現(xiàn)一期施工人員為了實(shí)現(xiàn)跳閘功能，在#2主變壓器保護(hù)屏端子排處將8D5－15與8D5－17短接。#2主變壓器高壓側(cè)失靈直跳回路原理如圖3所示。

圖3 #2主變壓器高壓側(cè)失靈直跳回路原理圖

由圖3可見，不論#2主變壓器高壓側(cè)開關(guān)斷路器一次運(yùn)行方式如何(2臺(tái)同時(shí)運(yùn)行或僅有1臺(tái)運(yùn)行)，當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，只要有2臺(tái)斷路器同時(shí)失靈或1臺(tái)斷路器失靈，均同時(shí)啟動(dòng)ZJ1和ZJ2重動(dòng)繼電器，實(shí)現(xiàn)雙開入而使保護(hù)動(dòng)作跳閘。作者認(rèn)為，該回路在實(shí)際運(yùn)行維護(hù)過程中，比如#2主變壓器高壓側(cè)任一斷路器保護(hù)裝置在日常維護(hù)、停電檢修、不停電檢查時(shí)，由于檢修調(diào)試人員二次安全措施不到位造成誤碰，或由于在二次電纜線芯絕緣能力降低導(dǎo)致短路等不可避免的情況下造成5011開關(guān)失靈聯(lián)跳接點(diǎn)或5012開關(guān)失靈聯(lián)跳接點(diǎn)誤開入，而變壓器保護(hù)本身對(duì)該直跳回路開入不進(jìn)行其他邏輯判斷，即不進(jìn)行失靈電流啟動(dòng)判別，也不經(jīng)電壓閉鎖，保護(hù)動(dòng)作可靠性差，存在安全隱患，保護(hù)存在誤動(dòng)的可能性比較大，作者認(rèn)為，該方案考慮有些欠妥［1］。

根據(jù)參考文獻(xiàn)［2］“斷路器失靈保護(hù)接線回路中任何一個(gè)且僅一個(gè)繼電器發(fā)生異常動(dòng)作不返回時(shí)，不應(yīng)使多臺(tái)斷路器跳閘，至多只能跳開一臺(tái)斷路器”的論述，當(dāng)5011開關(guān)失靈聯(lián)跳接點(diǎn)或5012開關(guān)失靈聯(lián)跳接點(diǎn)任一個(gè)接點(diǎn)不管是設(shè)備原因還是人為原因造成接點(diǎn)導(dǎo)通或誤導(dǎo)通后接點(diǎn)不返回，均會(huì)造成主變壓器三側(cè)開關(guān)跳閘，不符合上述規(guī)定。

3 主變壓器高壓側(cè)失靈保護(hù)回路改進(jìn)方案

為了有效避免上述2種接線方式的不足，防止保護(hù)的拒動(dòng)和誤動(dòng)，提高保護(hù)動(dòng)作的可靠性、安全性和合理性，對(duì)主變壓器高壓失靈保護(hù)回路進(jìn)行改進(jìn)，主變壓器高壓側(cè)失靈直跳改進(jìn)回路原理如圖4所示。

圖4 #3主變壓器高壓側(cè)失靈直跳改進(jìn)回路原理圖

在該改進(jìn)回路中，每一斷路器保護(hù)再增加2對(duì)失靈聯(lián)跳接點(diǎn)，分別并在原失靈聯(lián)跳節(jié)點(diǎn)上，即每個(gè)斷路器保護(hù)失靈保護(hù)動(dòng)作后由2對(duì)接點(diǎn)分別啟動(dòng)重動(dòng)繼電器ZJ1和ZJ2，這樣，有效避免了將8D5－15與8D5－17短接所引起的保護(hù)誤動(dòng)情況的發(fā)生。

4 結(jié)論

本文通過對(duì)500 kV主變壓器失靈保護(hù)拒動(dòng)原因的分析，指出了現(xiàn)場(chǎng)回路實(shí)際整改方案的不足，提出了更加合理的設(shè)計(jì)方案，使繼電保護(hù)更加滿足“四性”的要求。

［1］國家電力調(diào)度通信中心.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)實(shí)用技術(shù)問答［M］.北京:中國電力出版社，2001.

［2］皺森元.《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置反事故措施要點(diǎn)》條例分析［M］.北京:中國電力出版社，2005.