王瑞明

（國網(wǎng)江蘇省電力公司太倉市供電公司，江蘇 蘇州 215400）

關(guān)于多回路故障導致的主變后備保護跳閘的研究

王瑞明

（國網(wǎng)江蘇省電力公司太倉市供電公司，江蘇 蘇州 215400）

社會經(jīng)濟與科學技術(shù)的不斷提升推動了電力事業(yè)的快速發(fā)展，電能成為人們?nèi)粘Ｉ钆c生產(chǎn)過程中不可或缺的存在。停電故障作為電力系統(tǒng)運行過程中的常見故障，其影響是巨大的，不僅不利于整個電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，對電力企業(yè)經(jīng)濟效益以及人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)都會造成不利影響?；诖?，結(jié)合實際案例，對多回路故障導致的主變后備保護跳閘問題進行了研究，以期提升供電企業(yè)的供電質(zhì)量，使電力系統(tǒng)的運行穩(wěn)定。

多回路故障；跳閘故障；主變后備保護；電能

隨著人們用電需求的不斷增多和電力行業(yè)的不斷發(fā)展，停電故障問題越來越多。近年來，國內(nèi)外相繼發(fā)生了多起大規(guī)模停電故障，比如2003年“美國8.14大面積停電”事件，2003年“意大利9.28全國大停電”事件，2012年“印度8.8大面積停電”事件，2016年“東京10.12市中心大規(guī)模停電”事件，2017年“中國興隆煤礦9.15大面積停電”事件等，雖然規(guī)模不同，但影響巨大。事故分析發(fā)現(xiàn)，多數(shù)停電事故范圍擴大的原因在于電力設(shè)備功率失衡以及保護動作失誤等。由此可見，變壓器作為變電運行的關(guān)鍵設(shè)備，其保護動作的有效開展對變電運行的穩(wěn)定與安全具有至關(guān)重要的影響。

1 變壓器運行原理

一般情況下，我們將母線數(shù)量超過2個的主接線方式稱為“多段母線主接線”。在220 kV以及110 kV的電壓等級下，較為常見的主接線方式分別為“雙母單分段”和“雙母雙分段”，因此，220 kV和110 kV電壓等級下多為多段母線主接線。采用多段母線的主接線方式時，需要配設(shè)多個母聯(lián)/分段斷路器。

2 實際案例概況

本文就當?shù)鼗诙喽文妇€主線連接方式下的110 kV變電站停電故障進行了分析。調(diào)查顯示，在停電事故發(fā)生之前，該變電站10 kV主接線采用的是多段母線連接的方式進行運行操作的，其中，#1、#2主變壓器為分列運行形態(tài)，121線路與122、123條線路位于同一電桿上。

發(fā)生停電故障后，變電站后臺顯示的信息數(shù)據(jù)為：①18：25：31.783，121母線保護開啟，電流輸送額定值為1 500 A/0.6 s；②18：25：31.788，#2主變壓器后備保護開啟，電流輸送額定值為2 300A/1 s；③18：25：32.148，122母線保護開啟，電流輸送額定值為1 500A/0.3 s；④18：25：32.505，123母線保護開啟，電流輸送額定值為1 500A/0.6 s；⑤18：25：32.533，122母線保護過流Ⅱ段動作；⑥18：25：32.559，122出現(xiàn)開關(guān)分閘；⑦18：25：33.078，#2主變壓器后備保護過流Ⅰ段動作；⑧18：25：33.124，#2主變壓器中的102出現(xiàn)開關(guān)分閘；⑨18：25：34.538，122出現(xiàn)開關(guān)再次閉合的保護動作；⑩18：25：34.575，122開關(guān)完成再次閉合。

3 主變后備保護動作存在的問題

針對上述情況分析發(fā)現(xiàn)，122線上的母線保護動作正確，其保護開啟與結(jié)束整個過程為正確動作。相比于122線上的母線保護動作而言，121線路存在故障，主變壓器后備保護動作只有入口沒有出口，其原因在于121線路在#2上的電纜接口出發(fā)生故障，導致引線脫離。

與此同時，122線路故障在一定程度上又引發(fā)了122線路發(fā)生故障，122線路開啟保護。由于121線路、122線路、123線路同處于一個干架上，121線上的故障不可避免引發(fā)123線路出現(xiàn)故障，但是由于主變壓器后備保護動作已經(jīng)啟動，在123線路開啟保護前對故障進行了切除，因此，102出現(xiàn)開關(guān)跳閘的正常行為。

4 相關(guān)對策

針對存在的問題，相關(guān)企業(yè)以及工作人員應(yīng)根據(jù)自身實際情況選擇科學、有效的方法進行改善與解決。比如，針對存在的問題，電力企業(yè)以及相關(guān)部門可從以下幾方面入手，用以實現(xiàn)故障的防治，充分發(fā)揮主變后備保護跳閘的作用。電力企業(yè)應(yīng)對保護設(shè)備進行更新或版本升級處理，對技術(shù)信息技術(shù)、計算機技術(shù)、通信技術(shù)、傳感技術(shù)等科學技術(shù)進行應(yīng)用，提升其技術(shù)水平，用以保證對故障分析與反映的全面性、準確性、及時性；注重相關(guān)設(shè)備與系統(tǒng)應(yīng)用的自動化與智能化，采用自動化、智能化變壓器、繼電保護裝置以及相關(guān)設(shè)備，實現(xiàn)對各項數(shù)據(jù)的準確分析、判斷，以及對多回路故障的自動化處理；供電企業(yè)應(yīng)進一步加強對設(shè)備的維護管理與運行監(jiān)控，在此過程中，供電企業(yè)應(yīng)制訂完善的管理制度，組織開展教育培訓活動，用以規(guī)范工作人員的行為，幫助相關(guān)工作人員樹立責任意識，豐富其專業(yè)知識，提升其綜合素質(zhì)與能力，為相關(guān)工作的具體實施奠定基礎(chǔ)，用以保證設(shè)備、電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定和安全。此外，對現(xiàn)有的微機保護進行深化改造，用以保證動作的正確性、有效性。比如，利用CUP邏輯芯片實現(xiàn)多回路保護功能的強化，在線路保護裝置多設(shè)定的程序中適當增加保護動作的開入量，并在此基礎(chǔ)上，分別與保護同桿架的多回線保護相組合。在一定時間范圍內(nèi)出現(xiàn)時間延長時，跳開本線路中母聯(lián)/分段斷路器，并發(fā)出多回線保護動作信號，用以保證多回線中其他母聯(lián)/分段斷路器的跳開，同時，在母聯(lián)/分段斷路器保護動作后，可通過配設(shè)繼電器擴展動作接點，實現(xiàn)對多回路故障的主變壓器后備保護跳閘。

5 結(jié)束語

總而言之，變壓器作為變電運行過程中的核心設(shè)備，其保護動作的正確性、有效性對電力系統(tǒng)運行的安全、穩(wěn)定與可靠具有重要的影響作用。通過實踐觀察與分析，對基于多段母線連接下存在的設(shè)備跳閘故障進行了分析。在此基礎(chǔ)上，發(fā)生回路故障的主變后備保護跳閘需要依據(jù)系統(tǒng)運行的實際情況進行斷路器的自動化選擇，相關(guān)工作人員需要對電壓切換繼電器的運行情況進行檢查，在提升設(shè)備智能化水平的基礎(chǔ)上，提升電力系統(tǒng)運行的可靠性和安全性。

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〔編輯：張思楠〕

TM774

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10.15913/j.cnki.kjycx.2017.24.078

2095-6835（2017）24-0078-02