一種線路失靈保護功能的實現(xiàn)與應(yīng)用

1線路失靈保護邏輯功能與最新要求

線路斷路器失靈保護由啟動單元、時間單元和出口閉鎖單元三個主要單元組成。啟動單元通常由線路保護出口繼電器的跳閘接點和線路的電流元件信號以邏輯"與"的方式構(gòu)成。失靈保護的動作時間一般實現(xiàn)短延時跳分段斷路器、長延時跳故障線路有關(guān)的斷路器。同時,為了防止誤碰出口回路或者出口繼電器出現(xiàn)問題,出口回路采用了復(fù)壓閉鎖元件。

根據(jù)反措要求,每條220kV母線應(yīng)采用兩套含失靈保護功能的母線差動保護,并安裝在各自的屏柜內(nèi),每套保護應(yīng)分別動作于斷路器的一組跳閘線圈。對于滿足以上要求的220kV母線差動保護應(yīng)采用母線保護裝置內(nèi)部的失靈電流判別功能,斷路器失靈保護的電流判別元件的動作和返回時間均不宜大于20ms:線路支路應(yīng)設(shè)置分相和三相跳閘啟動失靈開入回路,元件支路應(yīng)設(shè)置三相跳閘啟動失靈開入回路。

2母線與線路保護裝置改造過程中的問題

廣東云浮B廠原有220kV云天線兩套保護裝置為南京南瑞生產(chǎn)的RCS-931BM和RCS-902B,在主二屏柜上安裝有RCS-923A斷路器失靈啟動及輔助保護裝置,兩套保護通過該裝置實現(xiàn)失靈保護功能,這與"對于雙母線接線,保護動作時應(yīng)一一對應(yīng)分別啟動一套斷路器失靈保護"的反措要求是不一致的。

2017年,云浮B廠220kV云天線兩套保護裝置到達了設(shè)備更換的年限,計劃主一保護屏采用許繼電氣的wxH-803AG2保護裝置,主二保護屏采用北京四方的CSC-103BFN保護裝置。這兩套保護裝置沒有電流判據(jù)功能。

在云浮B廠220kV母線改造過程中,由于升壓站不能退出運行,它需要先把一套舊的母線差動保護退出來,母線上所有間隔一一停電后,把間隔依次接進新的母線差動保護。等新的母差投運后,再把另外一套舊的母差保護按同樣方法進行更換。在此期間,要保證所有保護邏輯可靠投入。

然而,舊的母線保護裝置不具備失靈保護電流判據(jù)功能,新的母線保護裝置要求每套保護具備獨立的失靈保護判別功能。以母線上的間隔云天線其中一套保護裝置為例,在失靈保護功能實現(xiàn)的過程中,退出一套舊的母線差動保護前,線路保護裝置需要有電流判據(jù)功能,它與尚未改造的母線差動保護構(gòu)成符合要求的失靈保護功能。當云天線停電接入母差時,這套線路保護相關(guān)接線要接入相應(yīng)的新母線保護,失靈保護電流判據(jù)功能在母線保護二實現(xiàn)。依此做法,云天線另一套保護裝置以同樣方法接入另一套新母線保護。

3在母線與線路保護裝置改造過程中實現(xiàn)失靈保護功能

線路保護裝置改造完成后,利用斷路器失靈啟動及輔助保護裝置RCS-923A,把它安裝在新的云天線主一保護屏,通過把云天線保護電流回路串入RCS-923A裝置,再把三個失靈啟動接點串入線路失靈啟動到母差保護的回路,新的云天線主一、主二線路保護每相跳閘接點并聯(lián)后均經(jīng)過RCS-923A裝置電流判據(jù)接點(SLA-2、SLB-2、SLC-2）,在線路改造過程中保持原有失靈保護電流判據(jù)在線路保護屏中實現(xiàn)。線路保護改造后母差保護改造期間相關(guān)失靈回路如圖1所示。

母線保護改造期間,云天線一套線路保護停電接入相應(yīng)的母線保護時,從新的云天線失靈回路中把每相跳閘接點并聯(lián)處(1KD9、1KD10、1KD11）解開,讓該套失靈回路跳閘接點經(jīng)壓板后直接到到新相應(yīng)母線保護,由此實現(xiàn)保護動作時應(yīng)一一對應(yīng)分別啟動一套斷路器失靈保護。

云天線另一套保護停電接入相應(yīng)母線保護時,拆除云天線主一保護的RCS-923A裝置,將電流及失靈回路進行恢復(fù),讓該套失靈回路跳閘接點經(jīng)壓板后直接到新相應(yīng)母線保護,最終實現(xiàn)兩套失靈保護電流判別功能在對應(yīng)的母線保護一一判別。最終失靈回路如圖2所示。

4結(jié)語

在線路保護裝置改造過程中,對于不具備電流判據(jù)功能的線路保護裝置,保持原有失靈回路邏輯,利用舊的斷路器失靈啟動及輔助保護裝置,通過改變電流回路及失靈回路接線,使其實現(xiàn)電流元件判據(jù)邏輯,以此接線作為母差改造的過渡期。

為實現(xiàn)線路保護一一對應(yīng)分別啟動一套斷路器失靈保護,在線路停電第一次接入一套母線保護時,解開兩套失靈保護回路中電流判據(jù)前的并列點,將線路保護裝置對應(yīng)接入退出的母線保護裝置,實現(xiàn)失靈保護功能的雙重化獨立配置。

在母差改造過程中,為實現(xiàn)"220kV母線差動保護應(yīng)采用母線保護裝置內(nèi)部的失靈電流判別功能"的要求,直接拆除過渡階段所接的斷路器失靈啟動及輔助保護裝置并恢復(fù)相關(guān)回路,讓跳閘接點經(jīng)過線路保護屏的壓板后直接到相應(yīng)母線保護裝置,最終實現(xiàn)失靈電流判別功能在母線保護裝置實現(xiàn)。

在母線與線路保護裝置改造過程中,通過利用現(xiàn)有的設(shè)備,依據(jù)繼電保護關(guān)于失靈保護功能的嚴格要求,在線路間隔一個個分階段停電、接入新母差和投運的漫長過程中,實現(xiàn)失靈保護邏輯雙重化配置以及電流判據(jù)在母差中判別的轉(zhuǎn)變,接線相對簡單,步驟十分清晰,具有很大的可操作性。