220kV断路器失灵保护回路的探讨

【摘要】本文结合实际情况，对线路220kV断路器在不同情况下的失灵保护动作节点启动回路和其主变旁代运行时断路器失灵保护动作节点启动回路进行了分析，指出在主变旁代运行时，断路器失灵保护中存在的一些问题，不能符合《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》与此同时提出了一种能够满足要求的另一种接线方式，并对新的接线方式展开详细的分析和探讨。

【关键词】220kV;断路器;失灵;保护回路

1.引言

在我国随着人民生活水平的提高工商业以及服务业的迅速的发展我国电网容量也在不断的增大电网之间的融合也是越来越密切，在这种情况下电网之间的融合就显得尤为重要，在输电过程中常用的超高压输电的方式会给电网造成巨大的危害，由于电力系统中任何的一种输电设备都应该处于过电保护的状态，并且在某些设备出现问题之后还要有相应的备用的设备以用来保证电力系统的正常的运作。如果是220kV以上的继电器的话，就必须采用失灵保护装备作为后续的设备。但是就目前该设备运作的情况来看，产生错误动作的次数与情况较多，通过分析各种原因，发现问题是失灵保护设备中的启动回路存在较多的问题导致的，失灵保护装置启动器一旦出现问题就很容易导致电力系统的故障。根据国家电力公司所制定的国家电网有关的重大的故障以及问题的意见，其对于过电保护装置中的事故也就是启动故障规定为开关的设计中失灵设备必须要应用在开关设计当中，并且做好其他的辅的工作，以用来确电力系统能够正常的运行，对于现在运行的主变压的保护措施主要有电磁保护装置，利用单个微机来对系统进行保护的装置，双重化的微机保护装置。根据国家电网公司制定的25项基本的要求，标准为220kV以上的线路应该采取双重化的微机保护装置，目前正在按照此要求进行改进。本文所研究的保护机制以220kV变电所为例，来研究这种双重化的微机保护装置。220kV的母差双重微机保护系统为主要配置，断路器采用的是分相动作的的断路器，对主变压的失灵保护回路的启动器和以及线路旁边的断路器进行具体的分析，提出了该系统断路器失灵保护回路进行改进的建议。

2.线路220kV短路失灵保护回路

一般来讲目前所用的线路的保护装置都是采用双重微机保护装置进行过电保护的，在线路的220kV的断路器失灵保护回路的第一个机柜中一般包含主变保护I，高压侧的操作箱体以及打印机等。第二套保护机柜一般包含主变压保护II，非电形式非全相形式的失灵保护装置以及中低压的操作箱体等。线路在220kV一侧的接线形式一般如图1所示。

线路保护装置I一般接到线路断路器回路中的21TA，线路保护II一般接到22TA上，220kV的母差一般接在23TA上，失灵保护装置一般接到24TA上，计量电度表一般接到25TA上，测量一般接在主变套管的26TA上，示波器一般接到线路套管的27TA上。一般来说线路保护装置的正常的启动装置启动方式为：线路正常方式运行时，线路保护动作开始，让会出现触发电流，接着断路器还会有一相在合闸位置的条件满足时，就会启动非电量非全相保护装置中的失灵启动回路装置，最后会使得SLQD的节点动作合上。根据国家电网公司25项重点的要求，可以知道当线路的失灵装置启动时，要同时具备失灵启动以及解除母线保护的两个相应的回路。在这个时候闭合回路会由以单独的独立的元件进行输出，实际的SLQD接线点有两个，其中一对接线点利用较短延时的方法来对复合电压闭锁回路进行解除，另外的一对SLQD回路接点会接到母线保护机柜的启动跳闸保护回路上，启动回路的原理图如图2所示：

图1 线路220kV侧接线方式

图2 线路断路器失灵启动装置

3.线路220kV断路器旁代运行失灵保护回路分析

本文所基于的实际问题都是当前采用最为普遍的接线的方式，在线路正常运行的时候断路器失灵保护装置上的启动器一般是通过线路机柜的非电量非全相失灵保护装置来启动失灵保护电路的。当线路断路器因为故障无法运行的时候，旁路断路器是作为高压侧断路器来运行的，这个时候断路器是通过保护机柜上所含有的失灵保护装置来实现线路的保护的。这个时候就会启动断路器失灵保护装置的逻辑也就是保护动作的接点以及故障电流的出现。如果将上述的启动方式作为断路器失灵保护装置那么其能够满足断路器失灵运作的要求，但是旁路断路器这个时候就不能满足国家电网所提出的25点具体的要求。

4.对原始的断路器失灵保护回路的改进

改进的断路器失灵保护装置接线方式的示意图如下，首先线路断路器的主保护I接到线路的21TA，线路断路器的上的22TA接到主变保护装置II的失灵保护上，当旁代运行的时候启动的是第一套的主变保护机柜上的保护装置，将旁路断路器保护机柜上的保护装置停用，失灵保护停用，然后启动备用的线路保护装置，这些保护装置包括主变保护装置II以及失灵保护装置。当旁代运行的时候，旁路断路器的2TA接到线路保护装置II上，外加失灵保护上，其接线方式如图3所示。

图3 失灵电路回路改进装置

在系统正常运行时，由于断路器失灵保护装置回路状况已经分析完毕，那么在旁代运行的过程中由于线路保护机柜上的失灵保护装置的启动使得启动的逻辑顺序变为线路保护动作，然后是故障电流的存在，接着是断路器会存在一处位置处于合闸的位置，这就满足的国家电网所制定的25点要求。

按照上述改进的方式来运行线路的第二套保护装置上的保护装置II要把TA的回路输出的3相都要引到相应的端子上。然后在接到失灵保护装置的TA回路上，根据相关产品的信息可以知道目前几乎所有此类的产品的主保护回路的TA输出的3相都会在内部进行合并之后然后最终引到一个段子上，根据反措要把相应的线路的差动保护回路接到一起然后都接地，按照这种接线的方式高压侧的TA回路还串联了失灵保护装置的TA回路。这样接线方式使得两种保护方式在运行时的保护装置的使用有所不同。

5.结论

通过上文对于220kV断路回路失灵保护装置的探讨可以发现，从目前主流的220kV的侧断路失灵保护装置来看，其在旁代运行时会有所不足之处，如按照原始的接线的方式也就是传统的保护方式，在线路非电量参量的保护动作之下，就会启动相应的断路失灵保护装置，在这种方式下不能够解决复合电压闭锁原件灵敏度不足的问题，也就是不能够满足国家电网公司所制定的25点要求之一。本文通过提出一种新的接线方式有效的解决了这一问题，也就是线路220kV的侧断路器不仅能够满足失灵保护装置在正常运行时满足国家电网公司所规定的25点的要求而且在旁代电压器运行的方式下也同样能够满足国家电网公司所规定的25点要求。这在很大程度上解决了220kv断路器失灵保护装置在运行过程中出现的误操作也就是错误启动的情况。这大大加强保护装置应对各种情况的能力以及保护系统的稳定性。

参考文献

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