开关站相关继电保护运行中存在问题和对策

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1、开关站相关继电保护运行中存在问题和对策　　摘要：开关站母线分段只配置单侧流变，且不配置专门母线保护，假如母线充电于死区故障或并列运行母线故障时，可能导致上级保护越级动作，最终将造成全站失电。针对以上问题，提出了几点可行性建议。关键词：充电保护母线保护单侧流变中图分类号：TM56文献标识码：A文章编号：1672-3791（2013）07（b）-0135-02开关站是为解决变电站馈线开关柜数量不足，减少相同路径的电缆条数而建设的配电站，是配电网中负荷转供和分流的重要设施[1]，开关站将成为日益扩大的配网系统中主

2、流接线方式之一。现开关站母线分段只配置单侧流变，且不配置专门母线保护，如母线充电于死区故障或并列运行母线故障时，可能导致上级保护越级动作，造成失电范围扩大。本文就此问题进行分析，并结合开关站的实际情况，提出了相应对策，对提高电网稳定运行有着深远意义。1相关保护配置介绍6开关站两段母线的电源进线分别接自不同的变电站，或变电站的两段分列运行的中低压母线，使每个开关站的两段母线分属两个电源，并且在开关站进线和出线都配置专门的继电保护装置，备用电源自动投人和恢复装置，以提高供电可靠性（如图1）。2运行中存在的问题及

3、分析2.1运行中存在的问题（1）母线充于死区故障导致正常母线失电。当II母投运，由I母对II母进行充电，假设分段开关与流变间发生故障，充电保护不动作，L1电源侧电流速断保护动作，跳开QF1开关，35kV开关站I母失电。（2）并列运行母线故障导致全站失电。当母线并列运行，由电源线L2（L1）供电，I（II）母故障时，L2（L1）电源侧电流速断保护动作，跳开QF2（QF1）开关，35kV开关站全站失电。2.2问题分析（1）一般开关站分段开关只配置单侧流变，当I母对II母进行充电，分段开关与流变间发生故障，此时故

4、障电流不流经分段流变，35kV分段充电保护故不会动作。上级电源线路延时电流速断对开关站母线有灵敏度，此时线路L1电源侧保护动作，延时0.3s跳开QF1，使原本正常运行的充电母线失电。6（2）上级电源线L1、L2电源侧QF1、QF2配有延时电流速断保护，作为线路后备保护及开关站母线的主保护，当母线故障时，只能通过上级电源线保护动作切除。当开关站内母线并列运行时，可能出现无论哪段母线故障，上级线路保护动作都将使两段母线失电。3相关对策以下对开关站运行中，就充电至死区及并列运行母线故障时继电保护存在的问题，从系统

5、一、二次角度，提出相应的优化建议。3.1解决母线充电至死区问题的对策（1）方案一：增加分段流变并改良保护动作逻辑。该站35kV母线分段流变为单侧，可在分段开关两侧各装设一组电流互感器，两侧流变采样值接入一套充电保护，保护内部对两个采样值分别进行判据，最后动作值通过或门出口，保护逻辑图如图2所示（分段流变1、2分别代表分段两侧流变），消除充电至死区故障时，充电保护不动作的问题。例如I母队II母充电时，在分段开关与流变间出现故障，故障电流至少流经一个分段流变，充电保护动作，跳开分段开关，切除故障，避免充电至死区

6、时，导致上级电源线保护越级动作，使开关站内I母失电。（2）方案二：充电保护逻辑增加进线开关流变电流。由于I母对II母充电至死区时，故障电流不流经分段流变，使得充电保护不会动作。介于此因素，充电保护增加开关站进线开关流6变电流，在充于死区故障的时候，通过采集进线开关流变电流，使得充电保护动作，跳开分段开关，保护逻辑同方案一，如图3所示。此逻辑的改造可能发生以下情况，在充电时，开关站出线可能发生故障，此时进线开关流变有故障电流流过，充电保护也会动作，介于II母处于送电阶段，没有负荷送出，故用户供电不会受到影响，

7、如果发生此现象，调度部门通过保护动作情况，及现场运行人员事故汇报，进行故障判断和处理。（3）方案三：利用上级电源线对母线充电代替I母对II母充电。由于分段流变靠近II母侧，I母投运时，可通过分段充电保护对I母充电，不存在保护越级动作的问题；当II母投运时，考虑死区问题，可通过相对应的上级线路对母线充电，如图1中的线路L2，当充于死区故障时，由L2线路后备保护动作，延时跳开QF2开关，由于II母未送负荷，此方法对运行中的线路L1及开关站内I母线都不会产生影响。（4）方案四：利用母差保护相关逻辑完善充电保护。在

8、配置母线保护的条件下，利用母差保护中非大电流接地系统时母联手合充电闭锁差动逻辑[2]，如图4所示，假设充于死区故障，则由母差保护动作瞬时跳分段开关，防止上级电源保护越级动作，扩大失电范围。3.2解决并列运行母线故障时开关站全停问题的对策（1）方案一：配置母差保护。6以往开关站内不配置专门的母线保护，由于母线间无分段，如果母线发生故障，由上级线路电源侧保护动作，切除故障，不会扩大失电范围。但对于开关站配置分段开关的