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220kV典型保护死区问题的探讨(1)

摘要:针对220 kV 断路器只在一侧装设一组CT 的现状,简要分析了目前典型保护死区的常规动作逻辑及其存在问题,研究了在断路器两侧各装设一组CT 的条件下,通过两侧保护加入低电压闭锁功能,分段跳开相应断路器的动作机理。在此基础上提出了消除保护死区的解决方法,即在断路器两侧各装设一组CT 的基础上,两侧保护加入低电压闭锁功能,分段跳开相应断路器切除死区故障。此法在一定程度上能够有效降低事故影响范围。

0 引言

目前,220 kV 变电站通常采用双母线带旁路的主接线方式,断路器只在一侧装设一组CT。由于继电保护装置自身工作原理等方面的缺陷,被保护元件在某一特定的小范围内发生故障而由延时的后备保护切除(常发生在各类断路器与断路器CT 之间),这类故障称之为死区故障。典型死区故障一般有三种:出线断路器与出线CT 之间的死区故障;主变断路器与主变CT 之间的死区故障;母联断路器与母联CT 之间的死区故障。虽然这三种死区故障发生的概率很小,但随着电网的日趋复杂,电力系统的稳定可靠运行变得愈加重要,一旦死区发生故障不能及时切除,或者不能准确切除,相对来说对系统的稳定运行将影响更大[1]。

本文就这三种典型死区故障存在的问题进行探讨,提出在断路器两侧各装设一组CT 的基础上,保护加入低电压闭锁功能,分段跳开相应断路器切除死区故障的对策,此法在一定程度上能够大大降低事故影响范围。

1 出线断路器与出线CT 之间的死区故障

1.1 常规保护逻辑

如图1 所示:当出线断路器与出线CT 之间的A 点发生故障时,因该点故障属母差保护范围,不属于线路保护范围。但在母差保护动作跳开母线所连接断路器后,A 点故障仍然存在,因此图1 中的A 点对母差保护来说就意味着死区故障点。

图1 出线单CT 死区故障示意图(常规)

实际应用时,通常利用母差、失灵保护动作启动的永跳继电器TJR 来驱动保护(高频闭锁或纵差保护)动作,远跳对侧断路器,从而切除该死区故障。显然母差与失灵、远跳的配合成了彻底切除故障的关键。但是,据有关资料[2],目前的失灵保护的可靠性尚不太高,因此,一般情况下,远跳通道传送的远跳信号并不能直接用于跳闸,还需要对侧的就地判别加以确认方可出口,这也就增加了远跳失败的可能性,再者在现场实际工作中还很容易出现误跳对侧线路断路器的可能。

1.2 改进保护逻

辑在出线断路器两侧各安装一组CT,其中靠近母线侧(I 侧)的CT1 接入线路用保护,而负荷侧(O 侧)的CT2 接入母差用保护,如图2 所示,并且两保护都加入低电压闭锁功能(电压分别取自母线PT 和线路同期用PT),死区故障时,分段跳开相应断路器切除死区故障。

来源:电力系统保护与控制
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