安全自動裝置二次回路的改進(jìn)設(shè)計

龐學(xué)躍

(廣東省電力設(shè)計研究院，廣東 廣州 510663)

0 引言

隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展，在電力大規(guī)模、遠(yuǎn)距離輸送的情況下，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，運行方式的變化日趨頻繁，安全自動裝置的作用日益重要，因此，需要提高安全自動裝置的可靠性以保證整個電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運行。在二次回路的設(shè)計中需要提高可靠性，避免因干擾而引起安全自動裝置誤動。

1 問題的提出

某電廠原配置有1套安穩(wěn)執(zhí)行子站，負(fù)責(zé)執(zhí)行切機功能。安穩(wěn)執(zhí)行子站通過復(fù)用2 M光纖通道與區(qū)域的安穩(wěn)控制子站通信，接收安穩(wěn)控制子站下發(fā)的切機命令，根據(jù)預(yù)先制訂的策略執(zhí)行切機順序和數(shù)量。

原方案中安穩(wěn)執(zhí)行子站由2面屏柜組成，需要接入電廠出線的電流、電壓以及主變壓器高壓側(cè)的電流、電壓等模擬量，安穩(wěn)執(zhí)行子站通過發(fā)切機信號給發(fā)電機變壓器組保護(hù)實現(xiàn)切機功能。2面屏柜均布置在#2電子設(shè)備間，由于2臺機組的發(fā)電機變壓器組保護(hù)屏位于#1電子設(shè)備間，因此，切機二次回路需要通過跨#1，#2電子設(shè)備間的電纜實現(xiàn)。

由于2個電子設(shè)備間位于不同的建筑物內(nèi)，2個電子設(shè)備間的電纜需要沿電纜溝經(jīng)過高壓開關(guān)場地，當(dāng)進(jìn)行一次設(shè)備操作或雷擊放電時，開關(guān)場地的強電容易對電纜造成電磁干擾，當(dāng)在同一根電纜的101和133回路中形成短路時，就會造成安穩(wěn)執(zhí)行子站的誤出口。原切機二次回路圖如圖1所示。

圖1 原安穩(wěn)執(zhí)行子站切機二次回路圖

2 改進(jìn)方案

為了減少開關(guān)場地強電對二次回路的影響，對原設(shè)計方案進(jìn)行了改進(jìn)。在發(fā)電機變壓器組保護(hù)屏上增加中間繼電器，由安全穩(wěn)定控制裝置的2副切機出口觸點構(gòu)成一個完整的切機二次回路。中間繼電器參數(shù)為:額定電壓，110 V;動作時間，不大于45 ms;返回時間，不大于60 ms。改進(jìn)后的切機二次回路圖如圖2所示。

圖2 改進(jìn)的安穩(wěn)執(zhí)行子站切機二次回路圖

在改進(jìn)方案中，當(dāng)通過高壓開關(guān)場地的電纜受到強電干擾時，任意2個回路之間即使形成短路，安穩(wěn)執(zhí)行子站也不會誤出口，提高了安穩(wěn)執(zhí)行子站的可靠性。同時，電纜采用雙屏蔽層的控制電纜，屏蔽層在戶內(nèi)二次接地網(wǎng)上一點接地，提高了抗干擾能力。

3 對同類工程問題的建議

在變電站設(shè)計中采用繼電保護(hù)小室分散布置的方式時，存在同樣的問題。為了減少電磁干擾，跨小室的屏柜之間應(yīng)通過光纖通信，不宜通過長電纜通信。

對于確實需要通過電纜聯(lián)系的重要開入信息，可采用更優(yōu)的二次回路設(shè)計方案保證其可靠性。比如，500 kV變電站繼電保護(hù)小室采用分散布置方式時，在一般情況下，500kV母線保護(hù)會布置在其中一個小室，布置在其他小室的500 kV串內(nèi)的邊斷路器保護(hù)屏失靈聯(lián)跳回路需要經(jīng)過高壓開關(guān)場地連接到母線保護(hù)屏。斷路器保護(hù)失靈出口均為無源觸點，強電干擾或人為誤碰極易造成失靈跳閘出口。由于失靈聯(lián)跳影響重大，母線保護(hù)的失靈聯(lián)跳誤出口會跳開所有與母線聯(lián)系的斷路器，有可能對系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運行造成破壞，因此，需要采取措施盡量避免這種情況的發(fā)生。為了防止強電的電磁干擾或人為誤碰造成母線保護(hù)失靈聯(lián)調(diào)出口，母線保護(hù)的失靈聯(lián)跳開入宜設(shè)計成雙開入方式，2個開入采用“與”的邏輯關(guān)系，同時，母線失靈出口應(yīng)增加動作延時來提高失靈回路抗干擾的能力。

［1］GB/T 14285—2006，繼電保護(hù)和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程［S］.

［2］GB 50217—2007，電力工程電纜設(shè)計規(guī)范［S］.