双母线接线方式断路器失灵保护改造汪凤月

双母线接线方式断路器失灵保护改造汪凤月

汪凤月罗敏王少飞

（国网青海省电力公司电力科学研究院）

摘要：失灵保护是继电保护中的重要后备保护，失灵回路涉及范围广，回路接线是否正确严重影响电网安全稳定运行，本文论述了失灵保护在电力系统的作用以及双母线接线方式下失灵回路的新要求以及现阶段部分变电站、电厂失灵回路存在的问题，明确失灵回路标准化设计的要求，就某一水电站双母线接线方式失灵回路的改造回路为例阐述失灵回路的改造注意事项。

关键词：双母线接线；失灵保护

0绪论

随着电网的快速发展，特高压交直流混联格局已逐步形成，新能源并网容量持续增长，电网发展新态势使系统特性及其故障特征发生显著变化，电网电力电子化、单一故障全局化等特征明显，电网特性的变化对继电保护提出了新要求。断路器失灵保护对电网稳定运行的作用越来越重要，特别是对直流输电系统的影响，直接导致直流换相失败、双极闭锁，给系统带来更大的冲击。断路器失灵保护回路的正确性与规范性已成为电网安全稳定运行的重要问题。

失灵保护误动作后果较严重，双母线接线方式下的失灵保护判断逻辑采用电压逻辑闭锁，同时要求满足双套保护间无任何电气连接且采用母线保护中的失灵电流判别功能，导致致使回路接线要求高且复杂。由于设计不规范导致失灵二次回路逻辑缺陷引致过严重电网事故，文章针对双母接线方式失灵回路进行探讨，并对某一水电站失灵回路改造给出相关建议。

1.双母线接线方式失灵回路

随着特高压、超高压变电站的大量建设，电网网架结构的稳步加强，电网系统安全稳定性得以保障，330kV以及220kV变电站规划出线间隔以及扩建间隔的需求，逐步采用双母线接线（包括双母单分段、双母双分段）方式。双母接线方式供电可靠、调度灵活、经济性高、运行维护方便等优点在电力系统等到了广泛应用。

现阶段在系统规划建设中，充分了考虑继电保护的适应性，避免出现特殊要求造成继电保护配置及整定难度的增加，继电保护装置配置与回路也根据设计规范、典型设计进行了标准化设计为继电保护安全可靠运行创造良好条件。然而，对于早期变电站、电厂由于有关标准、反措的差异，继电保护装置配置以及回路未进行标准化、规范化设计，导致后期维护以及整定难度加大，特别是失灵回路，一旦误动或拒动，将直接影响区域电网。

《Q/GDW161-2007线路保护及辅助装置标准化设计规范》、《Q/GDW175-2008变压器、高压并联电抗器和母线保护及辅助装置标准化设计规范》实现继电保护设备标准化规范化。根据规范对双母线接线方式规范了以下失灵回路：

1)线路保护启动失灵时应接入分相启动失灵开入，也就是说单跳失灵启动母差，回路采用线路保护分相跳闸接点串接“X相失灵启母差”硬压板后开出至母线保护装置，由母线保护装置进行失灵电流判据。

图1单跳启失灵回路

2）变压器、线路保护（永跳）共用一个三相跳闸开入。三跳开入是一个启动失灵、不启动重合闸的开入。也就是说三跳失灵启动母差：回路采用变压器、线路保护装置“永跳”结点经出口硬压板，开出至断路器操作箱TJR继电器，TJR继电器触点经“三跳启动母差”硬压板，开出至母线保护，由母线保护装置进行失灵电流判据。

图2失灵解复压回路

3）“线路失灵解除电压闭锁”设置为选配功能，由于西北地区线路较长，为了解决线路支路失灵时，电压闭锁元件灵敏度不足的问题，应独立设置解除电压闭锁的开入回路，母线保护确认线路保护的失灵启动和解除电压闭锁才启动回路，从而提高了失灵回路可靠性。母线保护通过增加需要解除电压闭锁的“线路支路解除失灵保护电压闭锁开入”实现。

4）双母双分段接线方式的分段失灵启动开入，用于独立配置的分段充电过流保护和分段另外一侧的母差保护动作启动分段失灵保护，采用分段保护屏（柜）内操作箱TJR触点启动失灵保护或分段保护与母差保护动作触点并联启动方式。

图3母联分段启失灵回路

双母线接线的断路器失灵保护，采用母线保护装置内部的失灵电流判别功能，不仅取消了各间隔专用的失灵启动装置，简化了失灵启动回路，而且最末一级判电流，可以防止前面各级的误开入，保障了失灵保护的安全性，提高了失灵保护的可靠性，并优化失灵保护的整定，。

2.失灵保护常见错误接线

2.1保护配置错误

双母线接线方式下配置了断路器辅助保护，启用了断路器保护中的失灵电流判别功能，而《Q/GDW1161—2014线路保护及辅助装置标准化设计规范》“双母线接线的断路器失灵保护，应采用母线保护中的失灵电流判别功能，不配置含失灵电流启动元件的断路辅助装置”

2.2重复串接电流判别元件

采用线路或母联（分段）保护中跳闸接点串接本装置失灵电流判据接点经“启动失灵硬压板”与母线保护中的电流元件串接实现。

2.3漏接TJR触点

采用母线保护中的电流元件串接线路或母联（分段）电流元件接点实现，此种接线方式易引起失灵保护误动。

3.实例分析

某水电站为双母线接线方式，5条330kV出线（4条在运，1条备用），线路、母线为双重化配置，断路器辅助保护单套配置。失灵启动使用了断路器辅助装置电流判别元件，且将两套保护装置的回路并接使得双重化配置的两套保护有了电气连接。两套线路失灵启动回路接至了同一套母线保护，与每套线路保护及变压器保护各启动一套失灵保护相违背。

上述失灵启动回路应将不使用断路器保护中的判别元件，直接跨过断路器辅助保护，同时将线路保护1的启失灵回路接入母线保护1中，将线路保护2的启失灵回路接入母线保护2，三跳启失灵取两个不同的TJR接点，保证两套保护相互独立。

4结语

断路器失灵保护在电力系统的作用越来越大，新建、扩建工程，在图纸审查阶段应注重重要回路的审查，使其满足标准化设计要求，为后期失灵回路的安全稳定运行打下基础，在运工程的失灵回路应作为隐患排查、安全检查的重点，根据失灵回路所述重点进行排查，并及时整改。

参考文献

[1]续建国．断路器失灵保护有关问题的探讨【J】．继电器，2003，3l(11)：61-62．

XUJian-guoStudyonSomeProblemsofBreakerFailureProtectionlJ]．Relay，2003，31(11)：61-62．

[2]《Q/GDW161-2007线路保护及辅助装置标准化设计规范》【S】

[3]《Q/GDW175-2008变压器、高压并联电抗器和母线保护及辅助装置标准化设计规范》【S】