Operation of protection
CHANGFeng＿ran1，ZHANGHong1，GAO Yan＿ping2
(1．Hebei Electric Power Dispatching and Communication Centre，Shijiazhuang 050021，China；2．Hebei Electric Power Education and Training Centre，Shijiazhuang 050021，China)
Abstract：Thetwo systemoperation states are determinate，before and after prinary equipment changing operation．Atthe same time，themode of protectionisalso determinate．Atthe process ofchanging operation，thereliability，selectivity，sensitivity and celerityofthe protectionshould be cutearlierthan the protection．In process ofthe equipmentcharging，the protection should be switched on earlierthan the primaryequipment．When the equipmentisreplaced by bypass CB，the coperating time ofthe bypass CBandthereplaced CBshould beshortentotheutmost and aftenfion should be paid tothe swithing and operation of pilot protection，differential protection and zero＿sequence component pro－tection．Atchanging the systemoperation state，the dispatchershould take copulate relation ofthe equipment and protection into account．
1 引言
在电力系统的一次设备操作中，多年来的运行实践已使运行人员总结出一整套完善的操作规范，制定了各种规程、制度，采取了诸如五防等技术措施。继电保护装置作为系统的二次设备，由于其自身的特点，使运行人员对保护特性的掌握，较一次设备要难，其操作也不如一次设备规范。从大的原则上讲，任何运行设备都不允许失去保护，继电保护专业人员为达到这些要求，从保护配置、整定、直流系统、二次回路、保护投停方式等方面，做了大量工作，使得系统各元件在正常运行时，基本满足了上述要求，构成了比较完备的继电保护系统。但是，在系统一次设备操作过程中，如何保持保护的可靠性、选择性、灵敏性和速动性呢？
一般地说，一次设备操作前后的两个状态都是确定的，对应地，保护的运行方式也是确定的，但在状态转换过程中，也就是操作步骤上，由于保护系统的具体特性不同，需要运行人员与保护人员加强沟通，共同制定出符合现场实际要求的操作规范。运行人员对保护的操作一旦不能保证保护的完整性，也就破坏了保护系统对一次系统的完整支持作用，进而可能造成系统事故或设备损坏。例如：
2000年4月20日，XBP电厂准备启动＃1机组，主开关2312、2313在分位(机构指示为分位)，当合上2313－5刀闸(机组侧刀闸)时，因2312开关C相触头实际未断开，造成故障，而此时＃1机组保护尚未投入，故未启动失灵保护，造成本厂其余3台300 MW发电机、2台起备变、4条220 kV联络线对侧跳闸，XBP电厂全停。本次事故中，＃1机组保护 未在合2313－5刀闸前投入，是事故扩大的原因之一。
2000年3月20日，LZ500 kV变电站用旁路开关转带主变212开关，在停止转带、恢复212开关前，将差动保护退出，接入212B相CT时，差动保护动作。动作原因为：该保护差动投入功能压板退出后，延时30 s打印变位信息，再经40余秒才退出差动保护。从打印报告看，退出保护压板至倒CT操作间隔23 s，又由于212CT封锁回路的分流，差动保护误动作。这次误动固然有保护软件缺陷的问题，但也有旁路开关与主变开关CT切换的操作顺序问题，反映出运行人员对保护特性及二次回路了解不够。
2001年6月6日，DH220 kV变电站旁路开关转带主变211开关，在旁路开关和主变211开关合环后，拉开211开关时，旁路开关同时三相跳闸。检查发现，变压器瓦斯保护跳旁路开关和主变开关的回路设计使用存在缺陷，且旁路开关二次回路变动后，现场未及时修改具体操作规程，值班员对二次回路的了解有限，使操作中产生了寄生回路，造成两开关同时跳闸。
系统运行的经验和教训告诉我们，合理实用的继电保护操作规范是保证系统和设备安全的重要环节。本文试图就几种常见的一次设备操作过程中，对调度端和站端保护的操作提出一些看法和建议，与保护专业人员和运行值班人员共同探讨。
2 设备停送电
总的来说，设备停电时，应先停一次设备，后停保护；送电时，应先投保护，后送一次设备。在操作中应注意刀闸的操作顺序，刀闸与开关之间的操作顺序自不必再说，当一个设备有两个串联刀闸时，应注意其操作除不致引起事故或事故损失、事故影响最小外，还要注意某些保护的直流电源回路、出口跳闸回路、保护功能投入等可能受刀闸控制。
线路的停电操作，应先断开线路两侧开关，然后依次断开线路侧刀闸、母线侧刀闸，在整个过程中，保护应始终保持正常运行。送电时，应特别注意直流电源问题，包括保护电源、失灵起动电源、操作电源等与刀闸间的操作次序。为保证操作安全，合刀闸时，开关的操作电源是断开的，此时需注意保护电源和失灵起动电源应是正常的，应待保护装置自检正常，转入正常运行程序后，再合母线侧刀闸、线路侧刀闸、开关。这样的操作，即使开关由于某些原因未在断位，一般也不会导致母线停电、事故扩大。
母线的送电操作，应注意母线充电保护的投停，现在微机型的充电保护都自动投停，但为安全起见，母线送电完毕，仍宜人工退出充电保护的跳闸压板。倒母线操作时，调度方面应注意母线运行方式对母差保护的影响，是否需要改变母差保护的运行方式；现场方面应注意电压切换、位置切换等继电器是否切换良好，因为母差保护的正确动作对切换触点的依赖性是很高的，不正确的位置切换会直接导致母差保护的误动或拒动。母线的操作需要改变母差保护的运行方式时，例如母联电流相位比较式母差的“选择”和“非选择”方式的切换，应尽可能使保护方式的切换操作与一次设备的对应操作相邻，因此时母线的故障大部分由操作母线刀闸引起，一般情况下，应从防止母差保护的拒动出发，使保护的“非选择”方式运行时段包容一次设备的对应运行时段。倒母线时，母线差动保护的“非选择”开关合理的操作顺序是：①双母线改为单母线运行前，先合入“非选择”开关，后取母联断路器直流控制回路熔断器；②单母线改为双母线运行后，先投入母联断路器直流控制回路熔断器，后拉母线差动保护“非选择”开关。这样，就能保证在任何情况下，由母线差动保护装置动作切除故障。
变压器停送电操作时，为防止过电压，主变中性点必须接地，但这就改变了系统的零序电源分布，在系统故障时，可能造成系统零序保护的不正确动作，因此在操作中应尽量缩短主变中性点必须接地的时间。另外，为缩短操作时间，本变压器的保护可以按正常运行投停，不再考虑此时接地后备保护的配置和配合问题，例如间隙保护，如果变压器正常不接地运行，就可以投入。
变压器停送电时，还应该考虑到差动保护、后备保护的灵敏度问题。对单侧电源的，当然是电源侧先送后停，负荷侧先停后送；多侧电源的，应按保护的要求进行，一般地，应将大电源侧先送后停，小电源侧先停后送。变压器在送电过程中，要产生励磁涌流，但由于励磁涌流的时间较短，而且保护在原理、整定等方面已考虑励磁涌流的影响，故在操作中可不考虑励磁涌流带来的问题。
发电机的停送电操作，较之变压器、线路等都要复杂，但主要是发电机各部分的协调，与电网的关系不太大。保护方面，专门为起停机过程设置的起停机保护多种多样，需要注意该类保护的投停，还需要注意起停机过程中应退出可能误动的保护。
3 设备转带
设备由旁路开关转带时，在操作中会出现两开关并列的过程，此时由于两开关的分流作用，保护可能出现起动、误动或拒动等问题，操作中应尽量缩短此并列时间。
3．1 转带线路
按照技术规程的规定，“在旁路断路器代替线路断路器期间，如必须保持线路纵联保护运行，可将该线路的一套纵联保护切换到旁路断路器上，或者采用其他措施，使纵联保护继续运行”。目前河北南网在220 kV线路上普遍采用切换高频通道的方式将双套配置的纵联保护中的一套切至旁路保护继续运行。通行的操作步骤如下：①核对旁路开关的转代定值，正确后投入旁路开关保护。②线路两侧同时退出不能切至旁路开关运行的高频保护。③用旁路开关向旁路母线充电，充电成功后拉开旁路开关。④合被转代开关的旁路母线刀闸。⑤用旁路开关合环。⑥被转带开关转备用。⑦切换线路高频保护至旁路保护。
实际上，在旁路开关转带操作中，关键是分析操作过程中以及此时线路发生区内外故障时保护的动作行为。按照上面的操作步骤，分析以下几种保护，高频保护以闭锁式为例：
(1)不能切至旁路开关运行的高频保护，在上面的操作中，该保护被较早退出。其优点在于高频保护的退出涉及线路两端的操作，需调度下令进行，在该保护退出后，其余操作均集中在转带侧变电站，调度可下达综合操作令，节省操作时间。其缺点在于保护被较早退出，失去区内故障时正确动作的机会。 假如调整该操作至“⑤用旁路开关合环。”前，则主要破坏了转带侧变电站操作的综合完整性，调度需分步下达转带操作令。假如调整该操作至“⑥被转带开关转备用”后，也即与可切换的高频保护同时操作，则因需要向调度回令并等待下令，中间过程时间较长，此时线路对侧高频保护因本侧开关“位置停信”的作用，可能在本侧开关背后故障时，造成对侧高频保护误动。这样，虽然可以起到在区内故障时正确动作的作用，但也带来了区外故障误动的风险，考虑区内故障时其它保护尚可以动作，因此该保护可提前退出。
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