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内 蒙 古 电 力 技 术 ３６ ＩＮＮＥＲ ＭＯＮＧＯＬＩＡ ＥＬＥＣＴＲＩＣ ＰＯＷＥＲ ２００６年第２４卷第６期 ５００ ｋＶ断路器失灵保护存在的问题及其改进 Ｉｓｓｕｅｓ Ｅｘｉｓｔｉｎｇ ｉｎ ５００ ｋＶ Ｂｒｅａｋｅｒ Ａｂｏｒｔ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ ｉｔｓ Ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ Ｒｅｔｒｏｆｉｔ 王尚军，张彦斌，张（内蒙古超高压供电局，内蒙古 毅，王亚平 呼和浩特０１００８０） ｆ摘要１分析了５００ ｋＶ断路器失灵保护原理及 其存在的问题，提出并实施了断路器失灵保护工作 逻辑的改进。 ｆ关键词］５００ ｋＶ断路器；失灵保护；快速切除 『中图分类号］ＴＭ５６１ ｆ文献标识码】Ｂ ｆ文章编号］１００８—６２１８（２００６）０６－００３６－０２ ５００ ｋＶ以上的输电线路由于输送功率大，输送 距离远．得到广泛的应用。为了提高线路的输送能力 和系统的稳定性，普遍采用快速保护和分相断路器， 由于断路器存在操作失灵的可能性，当线路发生故 障而断路器又拒动时，将给电网带来很大威胁，故应 装设的断路器失灵保护。５００ ｋＶ主系统为３／２ 接线方式，断路器失灵保护作为元件的近后备保护， 在断路器失灵时，以尽可能小的停电范围快速切除 故障．对５００ ｋＶ电网的稳定运行起着重要的作用。 图１ 改进前、后的失灵保护工作逻辑图 １保护原理 目前，内蒙古５００ ｋＶ电网中，断路器失灵保护 主要使用的是北京四方公司的ＣＳＣ一１２１Ａ、ＣＳＩ一 １２１Ａ及南瑞的ＲＣＳ一９２１Ａ型微机保护装置，其保护 原理相同。失灵保护工作逻辑见图１中虚框外部分。 １．２非故障相失灵 三相跳闸输入接点和失灵过流高定值都动作， 并且失灵过流低定值元件持续动作时，先经“失灵跳 本开关时间 ”延时发三相跳闸命令跳本断路器，如 不能跳开再经“失灵跳相邻开关时间 ：”延时跳开相 邻断路器。 １．３变压器三跳起动失灵 变压器三跳起动的失灵保护可分别经低功率因 数、负序过流和零序过流３个辅助判据开放，这３个 断路器失灵保护设计一般按以下几种情况来考虑。 １．１故障相失灵 相对应的线路保护跳闸接点和失灵过流高定值 部动作后，先经“失灵跳本开关时间ｔ ”延时发三相 判据均可由整定控制字投退。输出的动作逻辑先经 姚闸命令跳本断路器，如不能跳开再经“失灵跳相邻 坪关时间ｔ：”延时跳开相邻断路器。在内蒙古５００ ｋＶ电网中，失灵跳本开关时间ｔ１整定为０．１～０．１５ Ｓ， “失灵跳本开关时间 ”延时发三相跳闸命令跳本断 路器．如不能跳开再经“失灵跳相邻开关时间 ：”延 时跳开相邻断路器（在此分析中不讨论这３个判 据）。 跳相邻开关时间ｔ 整定为０－３ Ｓ。 收稿日期】２００６—０７—１１ 作者简介Ｊ ｊ：尚军（１９６２一），男，内蒙占人，毕业于内蒙古广播电视大学，工程师，现从事继电保护技术及管理工作。 维普资讯 http://www.cqvip.com
２００６年第２４卷第６期 内蒙古电力技术 障。 ３７ ２存在的问题及分析 在被保护的电力元件未发生故障、而本断路器 已判失灵后（如压力低闭锁分合闸）电力元件发生故 障．则本断路器不能快速跳闸切除故障。２００６—０６— ０１，５００ ｋＶ布乌Ｉ线停电时，现场保护人员分别在 乌海、布日都变电站进行了断路器失灵试验，布日都 （２）电力元件发生故障在先、断路器失灵在后 时 不应干涉断路器失灵保护的动作行为。 （３）防止在本断路器跳闸瞬间的干扰（如由振 动引起的闭锁继电器接点的抖动、气压的瞬间降低 等）引起失灵保护误跳相邻断路器。 ３．２原理及分析 变电站使用的保护装置为ＣＳＣ一１２１Ａ型数字综合重 合闸及断路器辅助保护装置。试验条件：５０２２、５０２３ 开关在合位，将５０２２断路器气囊放气，使空气低气 压闭锁断路器分合闸接点闭合：做５０２２断路器保护 装置失灵试验。结果见表１。其中“单跳重动出ＦＪ时 间”为瞬跳本断路器出口时间．也就是保护启动开始 至发出跳本开关指令的时间．但开关因空气压力低 改进后的失灵保护工作逻辑图如图１所示．其 中虚线内为改进后新增的部分。动作逻辑为：当本断 路器被闭锁（失灵），与门＆３有输出，作为＆１的一 个输入，同时闭锁与门＆２；之后电力元件故障保护 动作发跳令，此时失灵保护的或门≥１ｆ标有 号者１ 有输出，与门＆１动作，不经“失灵跳相邻开关时间 ｔ：”（０．３ Ｓ），直接跳开相邻断路器切除故障。 当电力元件故障保护动作发跳令．失灵保护的 或门≥１有输出．一路作为与门＆２的输入．与门＆２ 有输出，闭锁与门＆３；若本断路器跳闸时的干扰（如 没能动作。乌海变电站断路器使用的保护装置为 ＲＣＳ一９２１Ａ型断路器失灵及自动重合闸装置．试验 方法与布日都侧相同，试验结果见表１。由此可见， 断路器失灵保护仍要经“失灵跳相邻开关时间ｔ ” （０．３ Ｓ）延时跳开相邻断路器，才能切除故障。这对于 要求快速切除故障的５００ ｋＶ系统的运行稳定性是 不利的 表１ 断路器保护装置失灵试验 由振动引起的闭锁继电器接点的抖动、气压的瞬间 降低等），使“本开关被闭锁（失灵）”有输出，但因与 门＆３被闭锁，固与门＆３无输出，与门＆１也不能 动作，不会直接跳开相邻断路器。 ３．３ 实施 该改进方案于２００１年在丰镇５００ ｋＶ升压站德 国西门子公司７ＳＷ２２型断路器失灵保护中应用．改 造后进行模拟线路发生故障前断路器操作机构失灵 试验，７ＳＷ２２失灵保护不经延时瞬时动作跳开相邻 断路器，平均出口时间为１４ ｍｓ。改进后该失灵保护 ３ 改进 ３．１改进方案设计 回路至今运行正常。 ３．４效果 改进后，在断路器先失灵后发生电力元件故障， 针对上述问题．按如下考虑提出改进建议： 可以比改进前快ｔ：（整定时间）切除故障，这对要求 快速切除故障的５００ ｋＶ系统的稳定运行具有重要 的意义。 （１）在本断路器失灵在先，电力元件发生故障 在后的情况下．断路器失灵保护不经“失灵跳相邻开 关时间ｔ：”（０．３ ｓ）延时，快速跳开相邻断路器切除故 ｐ ｔ 。 ‘ ； 、０ ‘ ｐ 产 ‘ ｐ Ｐ 编辑：董益华 ０ 、０ ， ｔ （上接第２５页）间隔、误操作的可能性，也可由监控 ｋＶ变电站建设中设置间隔层五防是非常必要的。在 ２２０ ｋＶ变电站正常运行时要满足一体化五防和间 隔层五防２套闭锁的要求。 （２）在ＧＩＳ变电站，就地可利用ＧＩＳ组合电器 厂家配备电脑钥匙和锁具．电脑钥匙可与监控主机 的五防系统结合使用，代替微机五防的功能，这 种做法在广东省和湖南省的部分变电站已经实施。 随着运行人员素质的不断提高和电动隔离开关数量 的增加，变电站设备操作主要在远方完成．电脑钥匙 和锁具可以取消。 ・ 的电气闭锁回路和成套高压开关柜本身的机械联锁 或电气闭锁，同时设置与监控系统一体化的五防闭 锁软件或间隔层五防，可以对主变中性点地刀等设 备操作增加五防验证。 编辑：董益华 内蒙古自治区各供电局从２００４年开始建设集 控主站，多数变电站均要求无人值守，在以后的２２０
