ABB保护跳闸出口自保持继电器监视功能的实现

2012-09-12吴金祥罗茂嘉黄立超杨运国

浙江电力 2012年12期

于军，吴金祥，罗茂嘉，黄立超，杨运国

（1.浙江省电力公司检修分公司，杭州 310009；2.浙江电力调度控制中心，杭州 310009；3.金华电业局，浙江金华 321000）

ABB保护装置因其优越的性能被广泛应用于早期的超高压变电站中。对变电站进行自动化改造后，ABB保护动作信号均被接入测控装置，并引入监控后台的光字牌，实现了保护动作的监视，但并未对各出口跳闸自保持继电器进行监视。例如，当开关保护与母差保护进行联动试验后，需复归出口跳闸自保持继电器，拔出闭锁插把，将母差保护恢复为跳闸状态。此时，若有自保持继电器经复归后不返回，将会造成对应开关误跳闸事故。因此，有必要采取相应措施来避免上述情况的发生。

1 ABB保护跳闸回路原理

1.1 母差保护跳闸回路

以某500kV变电站为例，图1为该变电站的接线方式。根据保护配置原则，500kVⅠ段母线配置2套独立的母差保护REB103[1]，2套母差保护动作时分别跳开边开关，如图中的5011，5021，5031和5041的第一、第二组跳闸线圈。其中Ⅰ段母线第一套母线保护跳闸回路如图2所示。

以母线保护跳边开关5011和5021为例。母差保护跳闸脉冲发出TRIP BUSⅠ，使继电器125和325激磁，同时磁保持继电器113，313，125和325激磁，其辅助接点接通边开关5011和5021第一组跳闸线圈回路，跳开边开关。

图1 变电站主接线

从图2可以看出，跳闸出口继电器有自保持与非自保持2种类型。图中的113和313为自保持型，而125和325为非自保持型。当母线故障切除、母差保护跳闸脉冲消失后，非自保持继电器自动返回，而自保持继电器继续动作，直到按下复归按钮Reset。

1.2 开关保护跳闸回路

以500kV变电站内某1串的中开关REB551保护为例[2]，通过图3，对开关保护跳闸回路做简要分析。

由图3可知，开关保护跳闸分2种类型：即瞬时跟跳（RETRIP）和延时三跳（BFP-TRIP）。瞬时跟跳发生在其他母差、线路保护等动作后，启动开关失灵保护，保护跟跳开关。瞬时跟跳脉冲发出后，经跳闸出口中间继电器如图3中107和307的辅助触点接通跳闸回路。当开关跳开、故障消除后，瞬时跳闸脉冲消失，107和307继电器返回。可以看出，瞬时跟跳不需手动复归。

延时三跳是在本体开关保护延时段或相邻开关失灵保护动作后，使跳闸出口自保持继电器（如图3中的113）激磁。通过继电器的6对辅助触点，接通2组跳闸线圈回路后出口跳闸。与瞬时跟跳出口继电器不同的是,延时跳中间继电器是自保持继电器，当开关跳开、故障切除后，继电器不会自动返回，必须由Reset复归按钮进行手动复归后方能返回。

2 运行中存在的隐患

2.1 母差保护

母差保护与边开关失灵保护调试是重要的保护联调工作，需要运行人员配合改变保护运行状态。此项工作许可前，需将相应母差保护改为信号状态，对应图2，就是将闭锁插把U15.101.101插入，将对应的常闭接点打开，切断开关控制回路，此时即使母线保护动作出口也不会造成开关跳闸。当工作结束后，再由运行人员将此母线保护改为跳闸状态。

运行人员将母线保护由信号状态改为跳闸状态时，首先按下保护屏上的Reset按钮，然后观察保护装置情况，无异常后再拔出闭锁插把U15.101.101。

从图2可见，若要保证闭锁插把拔出时开关不会误动作，必须确保拔出插把前自保持继电器辅助接点已返回，插把常闭接点两端无电压。但是，在运行人员操作过程中，由于设备本身的原因，无法确保复归按钮可靠工作，无法很清晰地看到自保持继电器辅助接点是否已可靠返回，也无法测量闭锁插把常闭接点两端有无电压。倘若自保持继电器没有返回，常闭接点两端有电压，一旦闭锁插把拔出，相应开关会立即跳闸，由此造成误操作事故。

图2 母线保护跳闸回路

2.2 开关保护

与母线保护情况相似，当开关与母差、线路保护等进行联动试验时，在试验结束后，开关保护改跳闸、经保护屏复归按钮复归后，闭锁插把拔出时也极有可能由于自保持继电器未复归而造成开关误跳；当开关保护动作跳闸事故处理完毕后进行恢复时，若自保持继电器不返回也会造成相邻开关合上又立即跳开的人为事故。因此，有必要采取相应的措施消除隐患。

3 解决方案

3.1 母差保护

如图4所示，在原母线保护跳闸回路中增加掉牌继电器307，用母线保护跳各边开关的出口自保持继电器常开辅助接点并联，然后与继电器307串联，构成对母差跳闸出口自保持继电器的就地监视，并将307的接点引入监控后台，实现光字牌告警提示“母线保护出口跳闸自保持继电器动作”。

307继电器采用与ABB保护配套的双元件信号继电器RXSF1 PK271006，为电压型继电器，额定电压110 V，符合变电站直流系统±55 V运行的要求。

当按下母差总复归按钮时，若全部自保持继电器返回，则虚框内为开路，307不动作，没有掉牌信号，后台不出现光字告警；若至少有1个没有返回，虚框内即为接通状态，307激磁，出现掉牌信号，告知现场运行人员；同时后台监控系统“母差保护出口跳闸自保持继电器动作”信号告警。此方案可以实现对跳闸自保持继电器的监视功能，进一步消除设备隐患。

3.2 开关保护

如图5所示，在原开关保护跳闸回路中增加出口跳闸自保持继电器119、掉牌继电器301。由于继电器113仅有6对辅助触点，故增加了辅助跳闸继电器119，由两者共同完成开关跳闸。同时，在113与119辅助触点中选择23/24与掉牌继电器301构成回路，实现就地掉牌监视。将301继电器的辅助触点13/14与失灵保护跳闸控点并联后接入后台监控，实现“失灵保护延时动作”光字牌报警。

当按下失灵保护复归按钮时，若113和119自保持继电器返回，301不动作，没有掉牌信号，后台不出现光字告警；若至少有1个没有返回，301激磁，出现掉牌信号，告知现场运行人员；同时后台监控系统“母差保护出口跳闸自保持继电器动作”信号告警。此方案可以实现对跳闸自保持继电器的监视功能，进一步消除设备隐患。