摘要:本文通过对某电厂220kV发变组高压侧断路器失灵保护配置进行分析,发现其串联出口设计存在时间上的叠加和不足,提出了改进的方法和注意事项。
220kV发变组高压侧断路器失灵保护是当发变组电量保护动作于发变组高压侧断路器,但该断路器未成功跳开时,经逻辑判断该断路器失灵,并通过母差失灵保护动作于与该断路器挂于同一母线的相邻断路器,使故障得以隔离,确保电网系统的安全稳定运行。
目前,220kV发变组保护装置和220kV母差保护装置均配置断路器失灵保护,但在断路器失灵保护的整体设计、发变组保护与母差保护整定的配合上,容易出现设计重复、整定重复,使得断路器失灵保护在运行中存在隐患,不能正确实现功能,甚至影响到电网的安全运行。因此,220kV发变组高压侧断路器失灵保护设计和整定配合的正确性非常重要。
1 某电厂发变组高压侧断路器失灵保护配置
某电厂机组容量为330MW,发变组采用单元接线,即发电机出口不配置断路器。发电机经主变升压至220kV,由220kV发变组断路器并入电网系统。220kV升压站接线方式为双母带母联的接线方式。发变组侧保护为双套配置,采用国电南自DGT801系列保护装置。220kV母线保护为双套配置,采用南京南瑞PCS-915系列保护装置。DGT801系列保护装置和PCS-915系列保护装置均配置断路器失灵保护。该电厂220kV发变组高压侧断路器失灵保护原理如图1所示。
(1)发生故障时,发变组电量保护需动作于跳开220kV发变组断路器。
(2)发变组电量保护跳发变组高压侧断路器的同时驱动K1动作。
(3)K1动作信号送至DGT801的发变组断路器失灵保护,作为失灵保护的开入。此时,若220kV发变组断路器未能成功跳开,则电量判据Pi满足要求,发变组断路器失灵保护经t1延时后动作出口CK1。
(4)发变组断路器失灵保护CKl动作后,作为母差保护屏失灵保护电量保护动作K2的开人。若220kV发变组断路器未能成功跳开,则电量判据P2满足要求,失灵保护经t2延时后动作出口跳闸,跳开与本发变组高压侧断路器保护挂于同一母线的相邻断路器,最终切除故障。
2 存在的问题
该电厂发变组断路器失灵保护设计看似采取了更为可靠的串联出口设计,但其实存在着不足,具体分析如下。
(1)从断路器失灵未能成功跳开至母差保护屏的失灵保护动作(发出切除相邻断路器指令)需经过t1和t2的叠加延时时间。该电厂下达定值:调度下达的母差保护t2定值为0.5s,发变组断路器失灵保护t1定值为0. 2 s,则叠加延时时间为0. 7s。断路器失灵保护是断路器拒动后采取的故障隔离的后备保护,其重要性不言而喻,因此时间上的叠加对电网系统的影响势必增加。
(2)从断路器失灵未能成功跳开至发出切除相邻断路器指令需经过电量判据P1和P2。整个失灵保护经过了电量判据P1和P2,而电量判据的串联在增加了可靠性的同时也增加了拒动的可能性。考虑到发变组保护的断路器失灵保护本身有电量保护动作开人K1,保护动作后返回,失灵将不出口,若因接点粘合不返回,实际断路器开关也已跳开,则电量判据也会返回,所以由电量判据P1和P2串联增加的拒动可能性要比可靠性大。