7SJ631無壓檢定線路保護(hù)問題分析與對(duì)策＊

阮遠(yuǎn)峰,趙 俊

（德清縣供電局,浙江 德清 313200）

7SJ631無壓檢定線路保護(hù)問題分析與對(duì)策＊

阮遠(yuǎn)峰,趙 俊

（德清縣供電局,浙江 德清 313200）

針對(duì)35kV雙電源線路重合閘動(dòng)作異常情況,在分析7SJ631無壓檢定線路保護(hù)裝置存在問題的基礎(chǔ)上提出,通過保護(hù)裝置生產(chǎn)廠家配合協(xié)助修改裝置內(nèi)部邏輯,以實(shí)現(xiàn)先啟動(dòng)重合閘,再判無壓來實(shí)現(xiàn)正確的電合閘動(dòng)作.

7SJ631裝置;線路保護(hù)問題;解決方案

7SJ631微機(jī)保護(hù)裝置是南京中德自動(dòng)化設(shè)備有限公司引進(jìn)德國西門子技術(shù)研制的按間隔設(shè)備的集測(cè)量、控制、保護(hù)、信息于一體的“四合一”裝置,適用于綜合自動(dòng)化變電站35kV、10kV線路.目前,此型號(hào)裝置在德清電網(wǎng)變電站35kV線路保護(hù)采用、運(yùn)行情況良好,但在應(yīng)用中也出現(xiàn)了一些問題.本文以實(shí)際案例分析7SJ631保護(hù)裝置無壓檢定線路保護(hù)存在的問題進(jìn)行深入地分析,以探尋解決方案.

1 存在的問題

2010年7月,德清某變電站連續(xù)發(fā)生了兩起35kV線路“四合一”保護(hù)裝置重合閘異常動(dòng)作情況.35kV線路3153線遭雷擊,A、B兩相短路,限速保護(hù)動(dòng)作,重合成功,當(dāng)時(shí)對(duì)側(cè)發(fā)電廠發(fā)電機(jī)未解列;35kV線路3155線路遭雷擊,A、B兩相短路,限速保護(hù)動(dòng)作,重合成功,當(dāng)時(shí)對(duì)側(cè)發(fā)電廠一臺(tái)機(jī)組解列,另二臺(tái)機(jī)組未解列.

3153線、3155線對(duì)側(cè)均為發(fā)電廠,屬雙電源單回線路.對(duì)于雙側(cè)電源的單回線路,電力系統(tǒng)繼定保護(hù)規(guī)程規(guī)定一般采用解列重合閘方式,即將一側(cè)電源解列,另一側(cè)裝設(shè)線路無電壓檢定重合閘方式,并且為避免非同步重合及兩側(cè)電源均重合于故障線路,一般采用一側(cè)檢無壓重合,一側(cè)檢同期重合;作為電力系統(tǒng)電源側(cè)采用無壓檢定啟動(dòng)重合方式.正常情況下,線路跳閘后重合閘應(yīng)動(dòng)作如下：對(duì)側(cè)電廠解列點(diǎn)開關(guān)保護(hù)跳閘（解列）后,本側(cè)檢線路確無電壓后方可重合開關(guān).

根據(jù)以上規(guī)定,兩條35kV線路電源側(cè)開關(guān)在對(duì)側(cè)發(fā)電廠發(fā)電機(jī)未解列的情況下（也就是線路上尚有電壓的情況下）重合了本側(cè)開關(guān),這種動(dòng)作方式是不符合規(guī)定的,很有可能形成不同期合閘,對(duì)運(yùn)行設(shè)備造成沖擊.

2 原因分析

根據(jù)上面出現(xiàn)的情況,我們利用微機(jī)保護(hù)裝置校驗(yàn)儀,分別在兩條35kV線路間隔保護(hù)二次回路上施加模擬故障電流、故障電壓的方式,來校驗(yàn)保護(hù)裝置的重合閘功能.

試驗(yàn)方法一：在保護(hù)電流端子上施加AB相短路電流,開關(guān)跳閘后,切斷故障電流;同時(shí)在開關(guān)柜線路壓變AB相二次端子持續(xù)施加高于30V（檢無壓定值）電壓,重合閘不啟動(dòng);反之持續(xù)施加低于30V電壓,重合閘啟動(dòng);此兩種情況符合重合閘動(dòng)作邏輯.

試驗(yàn)方法二：在保護(hù)電流端子上施加AB相短路電流,開關(guān)跳閘后,切斷故障電流,同時(shí)在開關(guān)柜線路壓變AB相二次端子施加高于30V（檢無壓定值）電壓,持續(xù)時(shí)間為100ms,然后將電壓調(diào)整至低于30V,結(jié)果重合閘不啟動(dòng).

試驗(yàn)方法三：在保護(hù)電流端子上施加AB相短路電流,開關(guān)跳閘后,切斷故障電流,同時(shí)在開關(guān)柜上的線路壓變AB相二次端子施加低于30V（檢無壓定值）電壓,持續(xù)時(shí)間為100ms,然后將電壓調(diào)整至高于30V,結(jié)果重合閘啟動(dòng).

通過三組試驗(yàn),并查閱保護(hù)裝置說明書,認(rèn)為7SJ 631無壓檢定線路保護(hù)裝置在重合閘啟動(dòng)回路中存在邏輯問題.在保護(hù)裝置說明書上無壓檢定重合閘啟動(dòng)方式為：開關(guān)分閘后,首先啟動(dòng)重合閘程序,在達(dá)到重合閘時(shí)間后,再判斷線路是否有壓（閉鎖條件）,滿足無壓條件則進(jìn)行重合,不滿足條件則不重合.

而實(shí)際情況是開關(guān)分閘后,先判斷線路是否有壓,滿足無壓條件則啟動(dòng)重合閘程序直至出口,不滿足無壓條件則不啟動(dòng)重合閘程序,而且判斷線路是否有壓時(shí)間相當(dāng)短,小于100ms.此種邏輯方式存在一個(gè)誤區(qū)：當(dāng)線路A、B相遭雷擊短路后,AB兩相暫態(tài)電壓接近于零,若暫態(tài)無壓持續(xù)了100ms,則重合閘檢無壓程序會(huì)認(rèn)為線路無壓,啟動(dòng)重合閘程序并出口使開關(guān)合閘.如果此時(shí)對(duì)側(cè)開關(guān)保護(hù)未正確動(dòng)作跳閘,那么必定重合于有壓線路.

3 解決方案

基于對(duì)上述問題的分析,建議采取以下解決方案：

方案一：修改二次回路.7SJ631保護(hù)裝置本身無檢無壓功能,此功能是在裝置外部,通過一個(gè)電壓中間繼電器來實(shí)現(xiàn)的.當(dāng)電壓中間繼電器輸入電壓低于30V時(shí),繼電器常開接點(diǎn)閉合（該接點(diǎn)串入7SJ631保護(hù)裝置重合閘啟動(dòng)回路中）,此時(shí)重合閘程序啟動(dòng).具體修改方法為：在保護(hù)裝置上將重合閘啟動(dòng)電壓接點(diǎn)短接,將電壓中間繼電器的常開接點(diǎn)串入重合閘外部二次回路中.動(dòng)作邏輯為：開關(guān)跳閘后,重合閘程序啟動(dòng)（不管線路有無電壓均啟動(dòng)）,此時(shí)以電壓繼電器的常開接點(diǎn)做為合閘的閉鎖條件.當(dāng)線路有電壓時(shí),常開接點(diǎn)斷開,合閘回路不通,開關(guān)不能合閘;當(dāng)線路無壓時(shí),常開接點(diǎn)閉合,合閘回路接通,開關(guān)合閘（具體見圖1）.

但是,方案一存在以下問題：方案一通過硬回路實(shí)現(xiàn),不管線路是否無壓,均啟動(dòng)重合閘程序,比較簡(jiǎn)單明了.然而,當(dāng)無壓條件不滿足時(shí),重合閘程序啟動(dòng)后開關(guān)不能合上,此時(shí)重合信號(hào)仍會(huì)報(bào)到遠(yuǎn)方調(diào)度和監(jiān)控后臺(tái),造成誤信號(hào).

方案二：修改裝置的定值和啟動(dòng)邏輯.按照一般的程序啟動(dòng)重合閘,在發(fā)重合閘命令時(shí)檢查是否無壓,重合閘時(shí)間到了同時(shí)收到無壓信號(hào)時(shí),裝置發(fā)重合閘命令.當(dāng)重合閘時(shí)間到,但沒有收到無壓信號(hào),裝置等待“7116 Maximum dead time extension”定值設(shè)定的時(shí)間,在該時(shí)間之內(nèi)滿足重合閘條件則重合,否則不重合.這樣,就可以避免方案一中產(chǎn)生的問題,而只需增加7116的定值.故在實(shí)際應(yīng)用中選取方案二,通過保護(hù)裝置生產(chǎn)廠家配合協(xié)助修改裝置內(nèi)部邏輯,來實(shí)現(xiàn)先啟動(dòng)重合閘,再判無壓來實(shí)現(xiàn)正確的重合閘動(dòng)作.

4 方案模擬試驗(yàn)結(jié)論

按照上述第二種解決方案,邀請(qǐng)了保護(hù)裝置生產(chǎn)廠家對(duì)線路保護(hù)裝置的重合閘邏輯進(jìn)行修改,修改后邏輯如下：開關(guān)分閘后,首先啟動(dòng)重合閘程序,在重合閘出口時(shí)間（1500ms）內(nèi),判斷線路是否有壓,若線路AB相二次電壓小于30V則重合閘出口合上開關(guān),反之不重合.

現(xiàn)場(chǎng)對(duì)該邏輯進(jìn)行模擬故障檢查試驗(yàn),試驗(yàn)過程如下：

（1）模擬故障使開關(guān)跳閘,重合閘啟動(dòng)后電壓繼電器無壓時(shí)間持續(xù)850ms,850ms后電壓繼電器變?yōu)橛袎?重合閘不會(huì)重合.

（2）模擬故障使開關(guān)跳閘,重合閘啟動(dòng)后電壓繼電器無壓時(shí)間持續(xù)900ms,900ms后無壓繼電器變?yōu)橛袎?重合閘重合成功.

結(jié)論：通過以上試驗(yàn)觀察重合閘動(dòng)作過程,重合閘啟動(dòng)后,線路有壓出現(xiàn)在850 ms內(nèi)可實(shí)現(xiàn)重合閘不會(huì)出口;重合閘啟動(dòng)后,線路有壓出現(xiàn)850ms外則不能實(shí)現(xiàn)重合閘閉鎖,重合閘還是會(huì)出口.該結(jié)果與重合閘邏輯要求1 500ms閉鎖存在一定差距,主要是由于保護(hù)裝置內(nèi)部邏輯運(yùn)算時(shí)間限制,無法再把時(shí)限放長(zhǎng).查閱保護(hù)定值單,對(duì)側(cè)電源電流保護(hù)時(shí)間為600ms,也就是說,如對(duì)側(cè)保護(hù)正確動(dòng)作跳閘,600ms以后整條線路無電壓,本側(cè)保護(hù)重合閘會(huì)正常動(dòng)作;如對(duì)側(cè)保護(hù)未正確動(dòng)作跳閘,則600ms后線路有壓（一般短路及雷擊等情況下,此時(shí)線路電壓已恢復(fù)）,那么本側(cè)保護(hù)裝置850ms內(nèi)將會(huì)檢到線路有壓,則重合閘不會(huì)動(dòng)作.所以,目前保護(hù)裝置重合閘檢無壓時(shí)限設(shè)定在850ms內(nèi),不會(huì)影響重合閘的正常動(dòng)作.

TP773

A

1009-1734（2010）S0-0134-03

2010-05-10

阮遠(yuǎn)峰,工程師,從事電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)管理研究.