一种线路失灵保护功能的实现与应用

1线路失灵保护逻辑功能与最新要求

线路断路器失灵保护由启动单元、时间单元和出口闭锁单元三个主要单元组成。启动单元通常由线路保护出口继电器的跳闸接点和线路的电流元件信号以逻辑"与"的方式构成。失灵保护的动作时间一般实现短延时跳分段断路器、长延时跳故障线路有关的断路器。同时,为了防止误碰出口回路或者出口继电器出现问题,出口回路采用了复压闭锁元件。

根据反措要求,每条220kV母线应采用两套含失灵保护功能的母线差动保护,并安装在各自的屏柜内,每套保护应分别动作于断路器的一组跳闸线圈。对于满足以上要求的220kV母线差动保护应采用母线保护装置内部的失灵电流判别功能,断路器失灵保护的电流判别元件的动作和返回时间均不宜大于20ms:线路支路应设置分相和三相跳闸启动失灵开入回路,元件支路应设置三相跳闸启动失灵开入回路。

2母线与线路保护装置改造过程中的问题

广东云浮B厂原有220kV云天线两套保护装置为南京南瑞生产的RCS-931BM和RCS-902B,在主二屏柜上安装有RCS-923A断路器失灵启动及辅助保护装置,两套保护通过该装置实现失灵保护功能,这与"对于双母线接线,保护动作时应一一对应分别启动一套断路器失灵保护"的反措要求是不一致的。

2017年,云浮B厂220kV云天线两套保护装置到达了设备更换的年限,计划主一保护屏采用许继电气的wxH-803AG2保护装置,主二保护屏采用北京四方的CSC-103BFN保护装置。这两套保护装置没有电流判据功能。

在云浮B厂220kV母线改造过程中,由于升压站不能退出运行,它需要先把一套旧的母线差动保护退出来,母线上所有间隔一一停电后,把间隔依次接进新的母线差动保护。等新的母差投运后,再把另外一套旧的母差保护按同样方法进行更换。在此期间,要保证所有保护逻辑可靠投入。

然而,旧的母线保护装置不具备失灵保护电流判据功能,新的母线保护装置要求每套保护具备独立的失灵保护判别功能。以母线上的间隔云天线其中一套保护装置为例,在失灵保护功能实现的过程中,退出一套旧的母线差动保护前,线路保护装置需要有电流判据功能,它与尚未改造的母线差动保护构成符合要求的失灵保护功能。当云天线停电接入母差时,这套线路保护相关接线要接入相应的新母线保护,失灵保护电流判据功能在母线保护二实现。依此做法,云天线另一套保护装置以同样方法接入另一套新母线保护。

3在母线与线路保护装置改造过程中实现失灵保护功能

线路保护装置改造完成后,利用断路器失灵启动及辅助保护装置RCS-923A,把它安装在新的云天线主一保护屏,通过把云天线保护电流回路串入RCS-923A装置,再把三个失灵启动接点串入线路失灵启动到母差保护的回路,新的云天线主一、主二线路保护每相跳闸接点并联后均经过RCS-923A装置电流判据接点(SLA-2、SLB-2、SLC-2）,在线路改造过程中保持原有失灵保护电流判据在线路保护屏中实现。线路保护改造后母差保护改造期间相关失灵回路如图1所示。

母线保护改造期间,云天线一套线路保护停电接入相应的母线保护时,从新的云天线失灵回路中把每相跳闸接点并联处(1KD9、1KD10、1KD11）解开,让该套失灵回路跳闸接点经压板后直接到到新相应母线保护,由此实现保护动作时应一一对应分别启动一套断路器失灵保护。

云天线另一套保护停电接入相应母线保护时,拆除云天线主一保护的RCS-923A装置,将电流及失灵回路进行恢复,让该套失灵回路跳闸接点经压板后直接到新相应母线保护,最终实现两套失灵保护电流判别功能在对应的母线保护一一判别。最终失灵回路如图2所示。

4结语

在线路保护装置改造过程中,对于不具备电流判据功能的线路保护装置,保持原有失灵回路逻辑,利用旧的断路器失灵启动及辅助保护装置,通过改变电流回路及失灵回路接线,使其实现电流元件判据逻辑,以此接线作为母差改造的过渡期。

为实现线路保护一一对应分别启动一套断路器失灵保护,在线路停电第一次接入一套母线保护时,解开两套失灵保护回路中电流判据前的并列点,将线路保护装置对应接入退出的母线保护装置,实现失灵保护功能的双重化独立配置。

在母差改造过程中,为实现"220kV母线差动保护应采用母线保护装置内部的失灵电流判别功能"的要求,直接拆除过渡阶段所接的断路器失灵启动及辅助保护装置并恢复相关回路,让跳闸接点经过线路保护屏的压板后直接到相应母线保护装置,最终实现失灵电流判别功能在母线保护装置实现。

在母线与线路保护装置改造过程中,通过利用现有的设备,依据继电保护关于失灵保护功能的严格要求,在线路间隔一个个分阶段停电、接入新母差和投运的漫长过程中,实现失灵保护逻辑双重化配置以及电流判据在母差中判别的转变,接线相对简单,步骤十分清晰,具有很大的可操作性。