500kV断路器死区保护分析和研究

500kV断路器死区保护分析和研究

李泽荣

(国网山西省电力公司调度控制中心山西省太原市030000)

摘要：500kV电网中发生死区故障概率较低，但是因为接近母线和电源，一旦发生将引起严重的故障，导致电网失去稳定和损失大量负荷，本文对死区故障的继电保护行为进行分析和研究。

关键词：500kV电网死区故障继电保护

1前言

故障发生在断路器和电流互感器之间，保护动作后，虽然断路器跳闸，仍无法将故障从系统中切除，通过启动其他断路器跳闸来切除系统故障的保护称为死区保护。

（1）死区保护的启动：a、有三相跳闸信号开入；b、有三项跳位开入；c、任相电流大于死区保护整定值

（2）死区保护的动作：若满足死区保护的启动条件，保护将经延时跳开所有关联断路器，其出口触点与失灵保护出口触点相同。

（3）死区保护复归。死区保护的复归分以下两种情况：

a、死区保护启动后，未收到保护跳闸信号,且零序电流小于整定值，15S后死区保护整组复归。b、死区保护启动后，收到保护跳闸信号，外部保护跳闸信号或相应的电流继电器未动且同时零序电流小于整定值。

（4）死区保护范围内发生故障，死区保护收到保护三跳令，检测到断路器三相确已跳开的同时三相中任何一相电流大于死区保护定值，满足这三个条件后，断路器保护中的突变量或零序辅助电流保护启动，经过死区保护动作延时以及死区保护投入控制字经失灵保护动作出口（死区保护和失灵保护共用出口）。

2边开关死区保护动作行为分析

以某站边开关5021断路器死区为例，如图所示，A点发生故障，故障点在500kVⅠ母母线差动保护范围内,500kVⅠ母母线差动保护动作,跳开500kVⅠ母上的5011、5021、5031、5042断路器，但保护动作后故障点未切除，满足死区保护动作判据后，启动5021断路器死区保护，瞬时跳5021断路器，经死区延时联跳5022断路器并启动1号主变压器非电量出口，跳5022、5021、2001、3001断路器。

3中开关死区保护动作行为分析

以某站中开关5022断路器死区为例，如图所示，当B点发生A相单相接地故障时，故障点在线路纵联保护范围内，线路断路器单跳，启动重合闸（1.3S），故障仍然存在，失灵保护（0.25S），死区保护（0.1S）启动后不返回，由于5022断路器单相跳闸，不满足死区保护的三跳开入条件，死区保护不动作，5022断路器失灵保护动作，瞬时跳5022断路器（三跳），经失灵延时跳5021，2001、3001、5023断路器（三跳），启动线路远跳保护，远跳线路对侧变电站断路器（三跳），切除故障电流。

保护动作行为分析：5022断路器死区单相接地短路属于线路保护范围，线路光纤差动保护跳闸（Ⅰ套），纵联距离方向保护跳闸（Ⅱ套）,5023断路器单相分闸，5022断路器单相分闸，5022断路器非全相（B相、C相）运行，5023断路器非全相（B相、C相）运行，不满足5022断路器死区动作条件（5022断路器三相跳位继），5022断路器失灵保护出口，联跳5023断路器（三跳），启动远跳对侧断路器（三跳），联跳5021断路器（三跳），联跳1号主变压器三侧断路器（三跳），切除故障电流。

4总结

电网发生死区故障时，死区保护的正确快速动作对尽快切除短路故障，维持电网安全稳定运行至关重要，因此对于死区故障的发生不能掉以轻心，要加强对速动继电保护的研究，并对其动作行为进行准确的控制，以达到快速切除死区短路故障的目的。