何承濤

（貴州凱里供電局，貴州 凱里 556000）

0 引 言

針對220 kV以上電壓等級變電站，失靈保護(hù)作為繼電保護(hù)系統(tǒng)中非常重要的保護(hù)功能，在故障發(fā)生時(shí)，通過隔離故障的方法來避免因斷路器失靈而導(dǎo)致整個(gè)電網(wǎng)頻率降低甚至電網(wǎng)解列事故事件的發(fā)生，因此確保失靈回路的完整性和獨(dú)立性對整個(gè)電力系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性以及安全性有著非常重要的意義[1-10]。

近些年來，南方電網(wǎng)公司對于變電站內(nèi)繼電保護(hù)專業(yè)規(guī)范化和精益化要求越來越高，按照2014版反事故措施規(guī)范要求，應(yīng)取消操作箱第一組、第二組操作電源自動(dòng)切換功能，防止Ⅰ段直流和Ⅱ段直流合環(huán)。繼保人員在對某站220 kV母差保護(hù)裝置改造中發(fā)現(xiàn)，國電南自廠家的FCX-12HP型操作箱在取消直流電源自動(dòng)切換功能后，A、B套失靈回路不滿足相互獨(dú)立的要求，當(dāng)?shù)谝唤M操作電源失電時(shí)，會(huì)導(dǎo)致三跳節(jié)點(diǎn)（TJR）分別啟A、B套母差保護(hù)的失靈回路都不存在，即失去失靈再失靈功能，從而對電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來一定的隱患。

1 問題概述

應(yīng)繼電保護(hù)專業(yè)《南方電網(wǎng)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)反事故措施匯編2014版（修改稿）》中4.1.3點(diǎn)要求，互為冗余配置的兩套主保護(hù)、兩套安穩(wěn)裝置、兩組跳閘回路以及兩套通道設(shè)備等的直流供電電源必須取自不同段直流母線，兩組直流之間不允許直流回路采用自動(dòng)切換。另外，反事故措施精益化檢查表單（2020年版）中要求兩組跳閘回路直流之間不允許直流回路采用自動(dòng)切換。FCX-12HP操作箱直流電源切換回路如圖1所示。

圖1 FCX-12HP操作箱直流電源自動(dòng)切換回路

FCX-12HP操作箱直流電源自動(dòng)切換回路中，壓力監(jiān)視電源的正負(fù)電通過第一組操作電源監(jiān)視繼電器1JJ的常開和常閉節(jié)點(diǎn)進(jìn)行第一組操作電源和第二組操作電源的自動(dòng)切換，從而保證壓力監(jiān)視回路中的電源在任意一組操作電源失電時(shí)都有電源?，F(xiàn)應(yīng)反措要求，按照圖1中FCX-12HP操作箱直流電源自動(dòng)切換回路進(jìn)行了修改，即壓力監(jiān)視電源單獨(dú)由第一組操作電源提供。

國電南自廠家的FCX-12HP操作箱現(xiàn)場圖片如圖2所示。由于此型號操作箱的TJR節(jié)點(diǎn)總共只有3副節(jié)點(diǎn)，按照原設(shè)計(jì)要求，分別用于主一保護(hù)啟遠(yuǎn)跳、主二保護(hù)啟遠(yuǎn)跳，給中間繼電器勵(lì)磁后再引出輔助節(jié)點(diǎn)給A、B套母差啟失靈，具體情況如圖3主一、主二遠(yuǎn)跳及2ZJ繼電器所示。

圖2 國電南自FCX-12HP操作箱

圖3 主一、主二遠(yuǎn)跳及2ZJ中間繼電器

從圖3主一、主二遠(yuǎn)跳及2ZJ中間繼電器中可以看出，主一保護(hù)裝置引TJR節(jié)點(diǎn)4n14、4n237啟遠(yuǎn)跳，主二保護(hù)裝置引TJR節(jié)點(diǎn)4n87、4n238啟遠(yuǎn)跳。由操作電源自動(dòng)切換后的壓力監(jiān)視電源提供正負(fù)電，引TJR節(jié)點(diǎn)4n260、4n261給中間繼電器2ZJ勵(lì)磁。

結(jié)合圖4主一保護(hù)啟A套母差失靈回路和圖5主二保護(hù)啟B套母差失靈回路來分析，A、B套母差保護(hù)裝置都采中間繼電器2ZJ的輔助節(jié)點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)三跳啟失靈，即TJR啟失靈功能。從圖3中可以看出給中間繼電器2ZJ勵(lì)磁的直流電源是切換后的電源，但由于直流切換回路已經(jīng)取消，此時(shí)切換后的直流電源就是第一組操作電源，故當(dāng)?shù)谝唤M操作電源失電后，A、B套母差保護(hù)中的三跳（TJR）啟失靈回路也就消失了，會(huì)導(dǎo)致母差保護(hù)裝置失去失靈保護(hù)中的失靈再失靈功能。特別針對主變間隔風(fēng)險(xiǎn)極高，當(dāng)在第一組操作電源失電的情況下，若此時(shí)母差保護(hù)動(dòng)作，母差保護(hù)跳主變220 kV側(cè)開關(guān)，同時(shí)該開關(guān)失靈時(shí)，會(huì)導(dǎo)致主變無法啟動(dòng)失靈聯(lián)跳主變?nèi)齻?cè)功能，即無法跳開主變的110 kV側(cè)和10 kV側(cè)來隔離故障，從而會(huì)擴(kuò)大停電范圍，更有甚會(huì)發(fā)生電網(wǎng)越級跳閘事故。

圖4 主一保護(hù)啟A套母差失靈回路圖

圖5 主二保護(hù)啟B套母差失靈回路圖

3 整改方案

針對上述情況，特制定了整改方案，如圖6和圖7所示，并在進(jìn)行方案講解前進(jìn)行以下幾點(diǎn)說明。首先，原A套母差保護(hù)裝置為BP-2B，不具備判流功能，現(xiàn)技改為PCS-915NA，具備判流功能。其次，A套母差保護(hù)裝置接I段直流，220kV XX線路主一保護(hù)裝置和第二組操作電源接I段直流。最后，B套母差保護(hù)裝置接II段直流，220kV XX線路主二保護(hù)裝置和第一組操作電源接II段直流。

整改方案如下。此操作箱內(nèi)部共有兩個(gè)中間繼電器，分別是1ZJ和2ZJ，通過由第二組操作電源提供正負(fù)電，引TJR節(jié)點(diǎn)4n87、4n238給2ZJ中間繼電器勵(lì)磁，然后主一保護(hù)裝置取2ZJ的一副輔助節(jié)點(diǎn)來作為遠(yuǎn)跳開入，母差A(yù)套取2ZJ的另一副輔助節(jié)點(diǎn)來作為三跳啟失靈的開入。同理，通過由第一組操作電源提供正負(fù)電，引TJR節(jié)點(diǎn)4n14、4n237給1ZJ中間繼電器勵(lì)磁，然后主二保護(hù)裝置取1ZJ的一副輔助節(jié)點(diǎn)來作為遠(yuǎn)跳開入，母差B套取1ZJ的另一副輔助節(jié)點(diǎn)來作為三跳啟失靈的開入。這樣，既滿足了反措中要求的不允許直流切換的要求，又滿足了任意一組操作電源消失時(shí)，另外一套的三跳啟失靈回路依舊完好，實(shí)現(xiàn)了相互獨(dú)立和N-1的要求。主一保護(hù)啟A套母差保護(hù)失靈回路修改如圖6所示，主二保護(hù)啟B套母差保護(hù)失靈回路修改如圖7所示。

圖6 主一保護(hù)啟A套母差保護(hù)失靈回路修改

圖7 主二保護(hù)啟B套母差保護(hù)失靈回路修改

4 建 議

建議全網(wǎng)排查國電南自廠家的FCX-12HP這類型操作箱，查看是否發(fā)生上述情況，如若存在則建議及時(shí)停電進(jìn)行整改，確保失靈回路的獨(dú)立性和完整性，保證電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。