母線槽保護是保證電網(wǎng)穩(wěn)定運行的重要設(shè)備,要求其性能安全可靠,能靈敏快速切除故障。廣元局所轄的220 kV和110 kV母線槽保護多數(shù)通過改造更換為 RCS -915微機母線槽保護裝置,該保護裝置具有適合于現(xiàn)場各種主接線方式、動作速度快、靈敏度高,性能穩(wěn)定且運行維護方便。現(xiàn)提出一些改造過程中所遇的問題和解決辦法。
1改造二次接線問題
RCS -915母線槽保護屏內(nèi)端子排上二次布線設(shè)計清晰明了,但在各單元的外部回路有一些細節(jié)性問題特別需要注意,如果接線錯誤,在一些特殊故障中將會產(chǎn)生嚴重后果。
1.1線路電流互感器繞組選擇
電流互感器的極性同以母線槽側(cè)為正極性,二次采用減極性標注接線,但在互感器的二次繞組選擇上，容易出現(xiàn)選擇錯誤,如圖1所示。
圖1中(a)為錯誤接法,電流互感器的U型環(huán)底部是其絕緣薄弱環(huán)節(jié),為互感器本體接地短路的常發(fā)生點,如( a)的錯誤接法,當?shù)撞堪l(fā)生擊穿短路事故時,就會造成母差保護動作,擴大事故影響范圍。如圖1(b)的為正確接法,當?shù)撞慷搪窌r,母差保護電流回路不會形成差流,而由線路保護的距離或接地保護快速出口跳開該斷路器,切除故障。此外需要注意的是母差保護和線路保護所接TA二次繞組要互相滿足保護范圍相互交叉,增加可靠性,防止在兩繞組之間接地故障時母差和線路保護均拒動的情況發(fā)生。
1.2母聯(lián)死區(qū)保護接線
若母聯(lián)開關(guān)和母聯(lián)TA之間發(fā)生故障,斷路器側(cè)母線槽跳開后故障仍然存在,正好處于TA側(cè)母線槽小差的死區(qū),為提高保護動作速度,本裝置專設(shè)了母聯(lián)死區(qū)保護,其邏輯框圖如圖2。
由邏輯圖可看出,母聯(lián)死區(qū)保護在差動保護發(fā)母線槽跳令后,母聯(lián)開關(guān)已跳開而母聯(lián)TA仍有電流,且大差比率差動元件及斷路器側(cè)小差比率差動元件不返回的情況下,經(jīng)死區(qū)動作延時跳開另一條母線槽。各線路支路電流互感器同名端在母線槽側(cè),則母聯(lián)電流互感器同名端在接線時候應(yīng)選Ⅰ母線槽側(cè)。但對于母聯(lián)電流互感器的二次繞組接線選擇如果錯誤,在特定的故障下就會造成母聯(lián)死區(qū)保護誤動,切除所有母線槽，擴大事故范圍。
如圖3所示,如果錯誤接在繞組3或繞組4,在電流互感器底部擊穿短路時,就會造成大差和Ⅰ母小差動作,切除Ⅰ母和母聯(lián)斷路器,但故障點仍在,根據(jù)邏輯圖,此時同時滿足了母聯(lián)斷路器跳位而TA仍有電流、大差和Ⅰ母小差動作,經(jīng)Tsq延時,死區(qū)保護動作跳開Ⅱ母,造成兩段母線槽無選擇全部跳開,擴大了事故范圍。正確的接法應(yīng)該是接在繞組1 ,電流互感器底部擊穿短路時,只起動大差和П母小差,僅切除Ⅱ母和母聯(lián)斷路器,不會造成母聯(lián)死區(qū)保護動作,使其死區(qū)保護范圍減至最小。
1.3變壓器斷路器失靈保護
變壓器斷路器的失靈保護在變壓器低壓側(cè)內(nèi)部故障時,可能存在母保裝置電壓元件因靈敏度不夠,不動作的情況。為了解決這個問題,對于微機變壓器保護,比如本站的RCS -974可直接采用裝置提供的由“零序或負序電流＋保護動作觸點和斷路器合閘位置”構(gòu)成的與邏輯啟動的失靈啟動觸點在第一時限來解除母線槽保護裝置的失靈電壓閉鎖,取自母保屏的ZD5端子正電源,經(jīng)該觸點后接入解除失靈閉鎖的開入ZD7端子。
1.4母聯(lián)充電的保護措施
當一組母線槽檢修后再投入之前,利用母聯(lián)斷路器對該母線槽進行充電試驗時可投入母聯(lián)充電保護,但為了防止在充電時,檢修母線槽有故障或是母聯(lián)斷路器輔助接點與實際不同步等原因錯誤啟動非故障運行母線槽母差,造成母差保護錯誤切除正常運行母線槽,則需要在母聯(lián)充電時采取一定的措施。不同的母差保護裝置,采取了不同的措施,比如BP-2B裝置采用“充電預(yù)合”設(shè)置母聯(lián)開關(guān)預(yù)投邏輯,在母聯(lián)開關(guān)由斷變合時,預(yù)先投入母聯(lián)電流50 ms; WMZ-41A裝置采用在“短充電”方式下合母聯(lián)后閉鎖母差保護700ms;RCS -915裝置對于母聯(lián)斷路器跳位將母聯(lián)電流退出小差,其前提條件是兩段母線槽均有電壓,所以在充電過程中可以避免因母聯(lián)輔助接點切換慢于電流采集而錯誤啟動母差,在接線中要注意對母聯(lián)斷路器的輔助接點做好測試,防止切換不可靠而影響小差差流的計算。另外,RCS - 915設(shè)有充電閉鎖CDBS控制字,可以在充電過程中閉鎖母差300 ms,可在充電過程中參考使用。
1.5母聯(lián)非全相
當母聯(lián)開關(guān)是分相操作機構(gòu)時,需要啟用母聯(lián)非全相保護,注意母聯(lián)非全相開入的正確接入。為了可靠性,需要取開關(guān)的實際輔助接點,采用三相常開、常閉分別并聯(lián)后再串聯(lián)的接入方式,另外需要注意RCS-915開入是弱電,需要加裝輔助繼電器作強弱電轉(zhuǎn)換后再接入保護裝置。
2結(jié)論
繼電保護在電網(wǎng)運行中具有極其重要的作用,隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,保護裝置也會相應(yīng)地更新?lián)Q代，本次母線槽保護改造,更換為新的微機保護裝置后,極大地提高了保護裝置的性能,在改造工作中一定要吃透裝置的性能和原理,把握住每一個技術(shù)細節(jié),不放過每一個疑問,防止人為的原因給保護的運行留下隱患,為電網(wǎng)的穩(wěn)定運行保駕護航。