摘要：介绍飞来峡电厂220kV飞清线2387断路器增设失灵保护装置的必要性，阐述《飞清线2387断路器增设失灵保护技术方案》如何选型、计划和实施整个增设失灵保护装置方案的过程，解决了原先存在的隐患，保障了安全生产和电网安全。
关键词：飞来峡电厂；220kV线路；2387断路器；失灵保护；技术改造
1 概述
1.1 失灵保护原理
断路器失灵保护是断路器的近后备保护，其工作原理为：当输电线路、变压器、母线或其他主设备发生短路，故障电气设备的继电保护动作发出跳闸命令，但故障设备的断路器拒绝动作时，利用故障设备的保护动作信息与拒动断路器的电流信息构成对断路器失灵的判别，从以能够以较短的时限切除同一厂站内其他相关断路器及切除同一条线路对侧断路器，使停电范围限制在最小，从而保证整个电网的稳定运行，最大限度地避免发电机、变压器等故障元件的严重烧毁和电网崩溃瓦解事故的发生。
1.2 未配置失灵保护可能引起的后果
飞来峡电厂采用线变组接线方式（一次系统简图如图1所示），220kV飞清线由#1主变接至百嘉变电站，一回110kV飞北线由#1主变接至北寮变电站。飞来峡电厂220kV保护220kV 飞清线线路保护采用了双重化保护，由南京南瑞继保电气有限公司生产的PRCO2B-24Y 屏和PRCO1B-22 保护屏组成，投运至今装置未出现过误动、拒动现象，保护动作正确率达100%。但由于历史原因，其中配置了RCS-923 型失灵保护起动装置的PRCO2B-24Y 保护屏一直未启动此功能。由图1可见当飞清线220kV线路出现短路故障、线路主保护发出动作命令而2387断路器拒动时，如果未设置断路器失灵保护装置，可能会出现以下二种严重后果：
（1）电厂1#主变设备损毁甚或引起火灾。按照目前的保护配置，当飞清线线路出现短路故障、线路保护动作发出命令跳开飞清线2387断路器而飞清线2387断路器拒动时，只能依靠电厂1#主变压器后备保护延时4.9S动作，跳开1#主变低压侧501、502、510、中压侧101断路器，方能切除故障电流，隔离故障点。此时电厂1#主变有可能因受系统220kV和厂内110kV系统倒送过来的较大短路电流冲击而损毁、甚至引起火灾。
（2）扩大停电范围。当飞清线线路出现短路故障、线路保护发出动作命令跳开飞清线2387断路器但飞清线2387断路器拒动时，短路电流达到电厂1#变和相邻2#主变的后备保护动作定值，保护动作切除所属电厂1#变和2#主变的各侧断路器，将会导致全厂失电，造成事故停电范围扩大。
1.3 增设失灵保护装置的必要性
对飞来峡电厂而言增设失灵保护装置还有其必要性，这是基于以下两点考虑：
（1）根据《中国南方电网公司继电保护反事故措施汇编》、《防止电力生产重大事故的25项重点要求》、《南方电网220kV母线保护技术规范》的相关要求，所有220kV及以上电压等级的断路器都需配置断路器失灵保护装置。目前，飞清线220kV出口断路器（2387开关）未设置失灵保护装置，不满足电网的相关技术要求。
（2）省电网并网安全性评价考核扣分。2013年11月，广东电网中调继保部对飞来峡电厂进行继电保护专业专项巡查，在此过程中发现飞清线220kV断路器未设置断路器失灵保护装置，中调继保部依据直调电厂就《两个细则》、《安评》事项进行考核，扣除飞来峡电厂当季度电量50MW。
鉴于线路未配置失灵保护装置已不满足当下发电生产的客观需要，可能引起严重后果的隐忧，存在改造、更换的必要性，故飞来峡电厂的相关机电人员经过调研和讨论制定了《飞清线2387断路器增设失灵保护技术方案》，在2016年底开关站检修期间对飞清线2387断路器保护装置进行了改造。
2.保护装置选型、设计及施工单位选定
2.1保护装置选型
结合失灵保护装置的技术要求，飞来峡电厂选择目前国内主流、技术成熟、且在南方电网有广泛成功应用的南京南瑞继保工程技术有限公司的产品。南京南瑞公司的继保装置在广东省中调检测试验合格、软件版本有注册备案，公司的售后技术服务好且高效。南京南瑞公司与飞来峡电厂已有过良好的合作经历，其继保产品已经应用在飞来峡电厂220kV线路保护和1#主变保护当中。选定的产品型号和功能配置为A屏和B屏均断路器失灵保护及自动重合闸（PCS-921N）+打印机；
2.2设计单位选定
要求有220kV断路器失灵保护设计资质和有成功工程实例、设计经验丰富的设计单位，在充分了解现场实际情况的基础上，完成电厂飞清线2387断路器增设失灵保护的技施设计。
2.3项目承包方选定
以招投标方式选定。要求有220kV等级保护装置以及220kV断路器失灵保护安装改造现场施工、调试经验的施工单位。对飞来峡电厂施工环境熟悉、与飞来峡有过成功合作经历的施工单位应优先考虑。现场实施前须制定切实可行的施工方案、作业指导书、试验方案和保护装置启动方案。
2.4保护装置设备清单
6电缆（信号）Kvvp22 7×1.5mm2400m
3 计划与实施内容分析
3.1项目实施计划与实施流程
飞来峡电厂结合2016年电厂220KV开关站设备年度检修对本次方案进行实施，在20天内完成飞清线2387断路器增设失灵保护装置的现场实施工作。按《飞清线2387断路器增设失灵保护技术方案》，飞清线2387断路器增设失灵保护装置项目实施主要有以下工作流程：
（1）针对飞来峡电厂为线变组接线方式、一次系统未设置220kV母线问题，组织前往同行电厂进行技术调研；
（2）项目招投标，确定项目承包方；
（3）委托有资质的设计单位完成项目的技施设计，包括现场技术交流、按要求提交技施设计图等相关资料；
（4）派出继保专业人员前往设备厂家培训及产品验收；
（5）向广东电网中调申报项目施工及相关技术资料审核；
（6）现场实施，包括设备安装、电缆敷设。现场实施期间，电厂1#主变、1#机组、2#机组等一次设备须停运；
（7）调试与整体试验，包括测量所有内外回路对地绝缘、通电试验、检测装置显示与打印功能、装置功能检测、输入与输出回路检测、定值输入和定值校验，以及带开关联动试验、变压器升流试验、校对电流回路极性、装置采样和录波曲线；
（8）飞来峡电厂、设计和项目承包方三方进行质量验收。
3.2安全风险点及防范措施
3.2.1风险点：人员触电或走错间隔；误碰、误接线、误整定；电流互感器开路；电压互感器短路或接地；电流回路极性接反；拉扯电缆时引起其它运行设备误跳等。
3.2.2安全防范措施
（1）严格执行《电业安全规程》、电网安全自动装置检验规程规范和技术标准；
（2）严格履行工作票、二次安全措施单、回路修改登记单和技术交底单；
（3）工作人员应相互配合、提醒，现场监护人员全程跟踪；
（4）工作范围与运行设备用红布幔隔离，以防走错间隔；
（5）二次线应严格按照设计图纸进行接线，如有疑问应立即停止工作，防止错接线、多接线、少接线；
（6）施工使用合格的工具、材料和仪器，以正确的方法和流程开展工作。
3.3组织管理
为了加强飞来峡电厂飞清线2387断路器增设失灵保护装置工作的组织管理，确保各项工作有序进行，由有关部门按部门职责对改造相关工作进行协调，并对质量、进度和安全进行把关。检修厂继保专责担任本项目的专业技术负责人，检修厂继保班负责本项目现场实施的过程跟踪与监督。在项目实施过程中，相关人员要加强安全和现场管理。
3.4质量控制项目验收
3.4.1验收项目
包括装置出厂验收、设计图纸验收、现场施工与装置调试验收、主变升流和装置启动联调验收、项目总体验收。
3.4.2验收资料
包括动模试验报告（设备厂家）、竣工图纸（施工单位）、现场调试与试验报告（施工单位）、跟踪报告及总结（检修厂）、总体验收申请报告（施工单位）。
3.4.3质量控制及验收具体措施
参照南方电网《继电保护及有关二次回路验收规范》、《电网继电保护工程验收规程》相关规定进行质量控制和验收。飞来峡电厂负责项目现场协调，明确项目验收负责人、安全负责人和技术负责人，责任班组全程跟踪，并做好改造前后、改造过程中的各种数据记录。整个项目按管理处三级验收制度执行，未经验收的项目不能投入运行。
飞来峡电厂制定了编号为ZD-20161122FLXJG的《飞清线2387开关增设失灵保护装置启动方案》，并交由广东省中调进行审核，主要内容是由飞来峡电厂#2机组带220kV飞清线做升流试验，测量失灵保护装置220kV侧电流回路六角图。经过校验结果合格，确认保护装置及测量控制回路已安装、调试完毕并经验收、质监签证，具备受电条件。
4 结语
至此，飞来峡电厂在飞清线主二保护屏加装PCS-921N装置的技改方案已实施，已修改飞清线保护和#1主变保护跳闸出口回路并作启动校验，本期为220kV飞清线2387开关增设失灵保护改造项目已完成，具体实物由图2所示（红框内为新增失灵保护PCS-921N装置）。飞来峡电厂220kV飞清线2387开关在经过上述技术改造后，隐患得以消除，投运此装置安全可靠运行，并未出现安全事故。
参考文献：
[1]广东省飞来峡水利枢纽管理处发电厂运行规程[S].
[2]奥地利ELIN公司和MCE公司相关图纸资料[Z].
作者简介：
张扬锷（1985.4）性别：男 学历：本科 职称：水利电气技术工程师，所从事的工作：运行管理。
论文作者:张扬锷
论文发表刊物:《电力设备》2017年第4期
论文发表时间:2017/5/17
标签：断路器论文; 电厂论文; 保护装置论文; 飞来峡论文; 回路论文; 装置论文; 项目论文; 《电力设备》2017年第4期论文;