220KV甲一线距离保护断线闭锁回路的改进

220KV甲一线距离保护断线闭锁回路的改进阿城继电器股份有限公司高低压电器成套设备公司韩兆良[摘要]本文介绍了对220KV甲一线距离保护断线闭锁回路的改进方法及改进后的运行效果。[关键词]距离保护断线闭锁回路改进1、概述昆明供电局潘阳路变电站220KV甲一线是宣威电厂配套的送出工程。甲一线的主保护采用的是ASEA公司的RAZOA及RAZFE输电线路三段式相间及接地距离保护。这两套保护均采用ASEA公司的RXBA4型失压闭锁继电器作为距离保护交流电压失压闭锁。由于原设计中对RXBA4型失压闭锁继电器接线考虑不周，在运行中，曾发生过距离保护失压误动事故。经对事故的认真分析，找出了原因，对该回路进行了改进。在以后的运行中未发生任何异常，取得了良好的效果。2、RXBA4型继电器的构成及工作原理2．1构成RXBA4型继电器构成电气图见图1RXBA4型继电器分为左右两个部分，输入电压分别为U1、U2，其中U2经过三只隔离变压器T1、T2、T3分相别输入，使其与U1在电气上隔离。输入的A、B、C三相电压各自独立，整流后的电压在平行电压上加以比较确定其电压差值，通过比较继电器两侧U1、U2各相电压的差值，启动RXBA4型继电器内部的输出中间继电器，发出C44V51R46R45R2NS1T1417428427418318317K41K42K21K22K21K1V9R3R1R1R4V2V6C1V8V6K1K2K41R7R6R5V12V11V52C4U1侧V13V53R42NS2T3T2T2V44V45R41R47R44R45V50V47R43V48V49C41T1R2U2侧闭锁信号，同时闭锁保护。对于故障相别，U1侧分别用R1、S1、T1三只发光二级管显示，U2侧分别用R2、S2、T2三只发光二级管显示。2．2工作原理输入的交流二次电压U1、U2按同相位进行比较，继电器反应差值为Ud=U1-U2(因按同相位比较，取绝对值即可)，具体运行工况分析如下：1)正常运行：此时U1=U2，U1侧、U2侧的输入电压经桥式整流后在R4和R44上的电压降相同，V9稳压管截止，V11三极管截止、V11和V6组成的复合管截止，K1、K2不动作，(同理V49截止、V51、V46复合管截止，K41不动作)，此时继电器不动作，处于正常运行状况。2)U1侧单相或多相故障时：U1侧单相或多相故障时，其整流桥输出减少，R4压降减小，V49稳压管击穿导通，使V51-V46导通，K41继电器动作，其触点317、318接通，发出“导引线故障”报警信号。3)U2侧单相或多相故障时：U2侧单相或多相故障时，其整流桥输出减小，R44上电压降减小，V9稳压管击穿，使V11-V6导通，K1、K2继电器动作。418、417组触点接通发出“熔断器熔断”报警信号，同时427、428组接点接通闭锁距离保护。4)两侧电压同时失压或降低U1、U2两侧电压同时降低或同时失压时，K1K2及K41均不动作，保证在系统发生故障时，距离保护能可靠动作。3、RXBA4型继电器主要技术参数额定电压Un：AC110V（相间）额定频率：50Hz动作值（压差）：≤20V动作时间：≤8ms返回时间：≤25ms4、RXBA4型继电器两种典型接线方式图2所示为RXBA4型继电器两种典型接线方式。在这两种方式中，U1、U2侧电压均取自同一组PT在运行过程中，如果U2侧发生电压回路短路或断线等故障，利用U1侧有电压从而可靠闭锁距离保护。5、造成误动的原因及改进措施5.1误动原因220KV甲一线距离保护闭锁采用的是图2中的（a）方案，事故原因是220KV母线PT回路总空气开关误跳造成的。由于U1、U2同时取自母线PT，在PT空气开关断开后，U1=U2=0，造成距离保护误动。5．2改进错施经过RXBA4型继电器的构成及原理进行了认真细致的分析，认为将U1电压与U2电压分开取自不同的PT是根本性的解决办法，因此采取的反事故措施为在线路侧装设一组线路PT，将U2电压取自母线PT，U1电压取自线路PT，从根本上杜绝了此类事故RSTZKKZKKZKKNT1S1R1U1NT2R2S2U2RXBA4Ud＞Z＜317318417418427428++317318427417428418+Z＜S2R2U2T2Ud＞NT1+RXBA4R1S1U1NTSR2图两种典型接线RXBA4(a)(b)的发生。5．3体会失压可能造成距离保护误动，任何距离元件都包括两个回路，一是距离测量回路，另一个是极化回路。对于阻抗特性包括阻抗坐标原点在内的非方向距离继电器，元件失压时，必然动作。对方向距离继电器当输入电压断开时，由于负荷电流通过电抗变在二次产生电压，此电压加在工作回路使整定变压器二次有电压，同时感应到一次侧，而整定变压器一次的负担就是极化回路，结果等于给极化回路输入一个对继电器为动作方向的电压，如果负荷电流有一定数值，即发生误动作。对微机型保护装置，失压后若不及时处理，遇有区外故障或系统操作使其启动，只要有一定的负荷电流也会误动。220KV甲一线采用的ASEA公司生产的距离保护为防止失压误动设计了RXBA4型失压闭锁继电器作为继电器本身原理是正确的，但接入的电压必须取自两组电压互感器，否则将产生误动。而我国自行设计生产的电压断线闭锁装置，只要取一组电压互感器、二次绕组和三次绕组的电压引入断线闭锁装置，利用电压回路发生不对称性故障，或电压回路断开一相或两相时出现的不平衡电压使闭锁装置起动，对距离保护实行闭锁。当一次系统发生接地故障时，虽出现不平衡电压，此时则由电压互感器三次绕组的零序电压进行补偿，纠正其动作。设计思想先进，二次回路接线简单，运行可靠。