关于多回路故障导致的主变后备保护跳闸的研究

王瑞明

（国网江苏省电力公司太仓市供电公司，江苏 苏州 215400）

关于多回路故障导致的主变后备保护跳闸的研究

王瑞明

（国网江苏省电力公司太仓市供电公司，江苏 苏州 215400）

社会经济与科学技术的不断提升推动了电力事业的快速发展，电能成为人们日常生活与生产过程中不可或缺的存在。停电故障作为电力系统运行过程中的常见故障，其影响是巨大的，不仅不利于整个电力系统的稳定运行，对电力企业经济效益以及人们日常生产都会造成不利影响。基于此，结合实际案例，对多回路故障导致的主变后备保护跳闸问题进行了研究，以期提升供电企业的供电质量，使电力系统的运行稳定。

多回路故障；跳闸故障；主变后备保护；电能

随着人们用电需求的不断增多和电力行业的不断发展，停电故障问题越来越多。近年来，国内外相继发生了多起大规模停电故障，比如2003年“美国8.14大面积停电”事件，2003年“意大利9.28全国大停电”事件，2012年“印度8.8大面积停电”事件，2016年“东京10.12市中心大规模停电”事件，2017年“中国兴隆煤矿9.15大面积停电”事件等，虽然规模不同，但影响巨大。事故分析发现，多数停电事故范围扩大的原因在于电力设备功率失衡以及保护动作失误等。由此可见，变压器作为变电运行的关键设备，其保护动作的有效开展对变电运行的稳定与安全具有至关重要的影响。

1 变压器运行原理

一般情况下，我们将母线数量超过2个的主接线方式称为“多段母线主接线”。在220 kV以及110 kV的电压等级下，较为常见的主接线方式分别为“双母单分段”和“双母双分段”，因此，220 kV和110 kV电压等级下多为多段母线主接线。采用多段母线的主接线方式时，需要配设多个母联/分段断路器。

2 实际案例概况

本文就当地基于多段母线主线连接方式下的110 kV变电站停电故障进行了分析。调查显示，在停电事故发生之前，该变电站10 kV主接线采用的是多段母线连接的方式进行运行操作的，其中，#1、#2主变压器为分列运行形态，121线路与122、123条线路位于同一电杆上。

发生停电故障后，变电站后台显示的信息数据为：①18：25：31.783，121母线保护开启，电流输送额定值为1 500 A/0.6 s；②18：25：31.788，#2主变压器后备保护开启，电流输送额定值为2 300A/1 s；③18：25：32.148，122母线保护开启，电流输送额定值为1 500A/0.3 s；④18：25：32.505，123母线保护开启，电流输送额定值为1 500A/0.6 s；⑤18：25：32.533，122母线保护过流Ⅱ段动作；⑥18：25：32.559，122出现开关分闸；⑦18：25：33.078，#2主变压器后备保护过流Ⅰ段动作；⑧18：25：33.124，#2主变压器中的102出现开关分闸；⑨18：25：34.538，122出现开关再次闭合的保护动作；⑩18：25：34.575，122开关完成再次闭合。

3 主变后备保护动作存在的问题

针对上述情况分析发现，122线上的母线保护动作正确，其保护开启与结束整个过程为正确动作。相比于122线上的母线保护动作而言，121线路存在故障，主变压器后备保护动作只有入口没有出口，其原因在于121线路在#2上的电缆接口出发生故障，导致引线脱离。

与此同时，122线路故障在一定程度上又引发了122线路发生故障，122线路开启保护。由于121线路、122线路、123线路同处于一个干架上，121线上的故障不可避免引发123线路出现故障，但是由于主变压器后备保护动作已经启动，在123线路开启保护前对故障进行了切除，因此，102出现开关跳闸的正常行为。

4 相关对策

针对存在的问题，相关企业以及工作人员应根据自身实际情况选择科学、有效的方法进行改善与解决。比如，针对存在的问题，电力企业以及相关部门可从以下几方面入手，用以实现故障的防治，充分发挥主变后备保护跳闸的作用。电力企业应对保护设备进行更新或版本升级处理，对技术信息技术、计算机技术、通信技术、传感技术等科学技术进行应用，提升其技术水平，用以保证对故障分析与反映的全面性、准确性、及时性；注重相关设备与系统应用的自动化与智能化，采用自动化、智能化变压器、继电保护装置以及相关设备，实现对各项数据的准确分析、判断，以及对多回路故障的自动化处理；供电企业应进一步加强对设备的维护管理与运行监控，在此过程中，供电企业应制订完善的管理制度，组织开展教育培训活动，用以规范工作人员的行为，帮助相关工作人员树立责任意识，丰富其专业知识，提升其综合素质与能力，为相关工作的具体实施奠定基础，用以保证设备、电力系统运行的稳定和安全。此外，对现有的微机保护进行深化改造，用以保证动作的正确性、有效性。比如，利用CUP逻辑芯片实现多回路保护功能的强化，在线路保护装置多设定的程序中适当增加保护动作的开入量，并在此基础上，分别与保护同杆架的多回线保护相组合。在一定时间范围内出现时间延长时，跳开本线路中母联/分段断路器，并发出多回线保护动作信号，用以保证多回线中其他母联/分段断路器的跳开，同时，在母联/分段断路器保护动作后，可通过配设继电器扩展动作接点，实现对多回路故障的主变压器后备保护跳闸。

5 结束语

总而言之，变压器作为变电运行过程中的核心设备，其保护动作的正确性、有效性对电力系统运行的安全、稳定与可靠具有重要的影响作用。通过实践观察与分析，对基于多段母线连接下存在的设备跳闸故障进行了分析。在此基础上，发生回路故障的主变后备保护跳闸需要依据系统运行的实际情况进行断路器的自动化选择，相关工作人员需要对电压切换继电器的运行情况进行检查，在提升设备智能化水平的基础上，提升电力系统运行的可靠性和安全性。

［1］李俊卿，康文强，沈亮印.基于多回路理论的双馈异步发电机定子绕组匝间短路故障分析［J］.电机与控制应用，2016（09）.

［2］陈星田，熊小伏，齐晓光，等.一种用于继电保护状态评价的大数据精简方法［J］.中国电机工程学报，2015（03）.

［3］高浦润.试论变电运行跳闸故障及处理技术［J］.中国新技术新产品，2016（16）.

〔编辑：张思楠〕

TM774

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2017.24.078

2095-6835（2017）24-0078-02