摘要:本文针对非电量保护动作断路器拒动该不该启失灵,以及非电量保护动作为什么不启失灵、非电量保护动作有没有必要启失灵、非电量保护如何启失灵、启失灵不启失灵的优缺点分析等问题展开探讨,本文并列出两个具体方法进一步说明非电量保护启失灵的必要性和可行性。
关键词:非电量保护;启失灵;断路器;故障
一、前言
大家知道,当前我们电力系统220KV以上电压等级的变电站均配有失灵保护,部分110KV电压等级也需要配备失灵保护.那么保护动作到底该不该启失灵,什么保护动作需要启失灵呢,我认为任何保护动作都是有故障发生,任何故障都有相应的保护动作,任何开关都有失灵的可能,所以为了防止事故的进一步扩大任何保护动作都应该启失灵。只是启失灵功能的启用不能影响到其他保护的可靠性和正确性。
二、非电量保护启失灵问题
(一)非电量保护不启失灵的利弊分析:
非电量保护主要是指变压器瓦斯保护,当前反措要求非电量保护是不可以启失灵的,原因是非电量保护动作后即使断路器跳开故障被隔离保护动作由于瓦斯气体的气流冲击的延续性,接点依然不能快速返回,也就是说启失灵开入依然会启动,这样将会造成失灵保护误动的危险,所以规定非电量保护不可以启失灵。
但是,变压器内部有很大一部分故障是变压器内部匝间故障,该故障是变压器内部发热,故障电流有一定的增长但不足以使电量保护动作,此时瓦斯保护动作跳开变压器各侧断路器,但当发生高压侧断路器失灵时,将没有保护能进一步动作切除故障,防止变压器进一步损坏。只能等待故障越来越严重造成电量保护动作启动失灵保护切除故障,这样将造成我们电力系统最贵的元件主变压器损坏,同时由于最终失灵保护动作停电范围依然被扩大,可见这不是我们所希望的。
(二)非电量保护启失灵利弊分析:
如果非电量保护接入启失灵,那么当发生变压器匝间短路时,瓦斯保护动作启失灵,即使各侧断路器均快速动作切除故障,启失灵接点依然长时间不能返回,这样一来失灵保护将会长时间启动,但由于故障被隔离,主变间隔断路器跳开,该间隔电流元件不会动作,所以即使启失灵开入误动失灵保护也不会出口。
当断路器失灵时,由于启失灵开入动作,由于匝间短路电流有一定的增加,失灵保护中电流元件动作,失灵保护动作出口将故障元件所在母线各间隔断路器跳开,保证了故障的快速切除,保护了主变压器不会更严重的损坏,但由于失灵保护动作使停电范围扩大。
通过以上分析,非电量保护启失灵的好处要大于不启失灵,但由于非电量保护动作启失灵接点长时间不返回,致使失灵保护长期启动,这一现象也是失灵保护所不允许的。那么如何做到非电量保护动作启失灵,当断路器拒动时能够可靠地快速的切除故障,最大程度的减少损失,又能做到启失灵接点不能快速返回给失灵保护带来的风险,下面我们将采用两个方法,展开分析。
三、实现非电量保护启失灵快速返回的两个方法
(一)利用断路器辅助接点串联非电量保护接点启失灵:
我们知道失灵保护动作出口需要两个条件,一个是启失灵开入,一个是间隔电流达到定值门槛,我们将原来的用瓦斯保护接点作为启失灵开入,但由于其动作后不能快速返回而不能投入,那么我们现在用断路器辅助接点常开接点与瓦斯保护串联用于启失灵开入,即如图1所示,当变压器内部匝间短路瓦斯保护动作正常跳开断路器切除故障时,由于断路器常开辅助接点快速断开,启失灵开入快速返回,失灵保护不会误开入,不会有误动作的危险。
当变压器内部故障瓦斯保护动作,断路器拒动时,由于断路器常开辅助接点处于闭合状态,失灵保护满足开入为高电位条件,当故障电流值达到失灵保护定值时,失灵保护动作可靠跳开相关电源点将故障隔离。
(二)利用负荷电流元件接点串联非电量保护接点启失灵:
在电量保护中设置一电流元件,用负荷电流作为动作的定值,当正常负荷电流下该继电器动作节点闭合,其常开接点与瓦斯保护接点串联,当变压器内部故障主变各侧断路器跳开时该电流元件不动作,其常开接点断开,启失灵开入返回,失灵保护不会长时间误开入,失灵保护不会因瓦斯保护接点不能快速返回而有误动的危险。
当变压器内部发生故障瓦斯保护动作断路器拒动时,瓦斯保护接点闭合、该电流元件常开接点闭合,此时失灵保护开入位高电位满足条件,另外失灵保护中电流元件因故障电流加大满足条件,此时失灵保护动作跳开相关电源,电量保护中该电流元件快速返回,常开接点断开,启失灵开入返回,如图2所示。
四、结论
非电量保护在变压器保护中非常重要,变压器保护中的瓦斯保护作为主变压器内部故障的主保护起着非常重要的作用,当变压器内部匝间故障时,差动保护的差流可能很小,甚至达不到差动保护定值而无法动作,此时匝间短路产生的热量将变压器油气化使重瓦斯保护动作,如果因故障不能被快速切除,必将使主变压器进一步损坏甚至着火,导致不可挽回的重大经济损失。
倘若变压器故障瓦斯保护动作不启失灵,那么当发生变压器内部匝间短路时,只能等待短路故障进一步恶劣,使得达到电量保护动作的条件,依靠电量保护来启失灵,由失灵保护动作切除相关电源将故障隔离,这样既可能造成主变压器的严重损坏,又避免不了失灵保护动作停电范围的扩大。
倘若非电量保护启失灵,当断路器拒动时,失灵保护快速动作切除相关电源将故障隔离,较好的减少了主变压器损坏程度的进一步加剧,在一定范围内减少了因故障带来的经济损失。
总之,非电量(主变瓦斯保护)保护动作启失灵的优点明显多于非电量不启失灵,所以本人建议非电量保护应启失灵为好,其不能快速返回的特点所带来的安全风险可以采用断路器辅助接点或电量保护电流元件检有流接点串联启动失灵保护将很好地解决。
作者简介
穆文联,国网河北省电公司邯郸供电公司二次检修室,继电保护高级技师,副高级工程师,具体从事继电保护运维工作。
论文作者:穆文联
论文发表刊物:《电力设备》2019年第15期
论文发表时间:2019/12/9
标签:电量论文; 动作论文; 接点论文; 故障论文; 断路器论文; 变压器论文; 瓦斯论文; 《电力设备》2019年第15期论文;