WMZ—41B型母差保护失灵与回路改造的探讨

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摘要：介绍了wmz-41b型母差保护失灵与回路改造的原因及对改造中采用的继电器性能的试验，提出了可行性改造方案及今后运行中的注意事项。

关键词：WMZ-41B型母差保护；失灵开入回路；动作功率

中图分类号：TM773 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2012） 18-0018-01

一、引言

失灵保护是防止因断路器拒动而扩大事故的一项有效措施，当断路器拒动时，失灵回路启动母线保护将该断路器所在母线上所有断路器跳开。西宁电网330kV系统出现了一次交流电压窜入直流系统，WMZ-41B母差失灵开入重动继电器反复动作，造成母差误动出口的重大事故。经事故后检查，发现该型母差保护失灵开入回路存在一定的缺陷，专业人员通过理论分析、继电器性能试验，最终提出了可行性改造方案及建议。

二、存在的问题及改造的关键

（一）设备改造的必要性

2007年，WMZ-41B母差保护因失灵回路造成了一次误动。事故后检查发现该WMZ-41B母差保护装置，其主机失灵开入启动元件为继电器，从机失灵开入启动元件为相同特性的光隔，失灵重动继电器的返回时间大于10ms（失灵开入的确认时间为10ms）。因此，在交流电压作用下，失灵开入重动继电器反复动作，失灵保护误动出口。暴露出现运行的WMZ-41B母差保护抗干扰性能不完善，存在如下问题：

1）重动继电器动作功率较低，仅为0.4W左右，不满足反措5W的要求，抗干扰性能较差；

2）失灵开入确认延时较短，不能躲过失灵重动继电器的返回时间，失灵保护抗干扰措施不完善，抗干扰延时未能起到应有的作用，无法躲过短时干扰。

（二）设备改造的关键点

针对WMZ-41B保护装置失灵回路存在的问题，应从以下关键点改造：

1）加大失灵开入重动继电器的动作功率，由目前的0.4W提高到5W，满足反措规定的失灵开入继电器动作功率大于5W的要求；

2）将失灵开入确认延时由目前的10 ms延长至30-50 ms，以加强失灵保护的抗干扰能力。

具体改造方法是将原有的失灵开入启动元件（包含继电器和光隔）由外加的大功率继电器代替，并将失灵开入的防抖动时间适当延长。

三、继电器性能分析

从上述可知改造的关键是失灵开入继电器的功率大小及确认延时是否满足要求，为保证改造后回路的可靠性，对拟替代原继电器的两只大功率继电器（型号：EDP01-RD1）进行了全面的测试及仿真计算验证。

整组时间测试数据分析：当失灵出口延时T1整定为10ms时，软件中包含了10ms的防抖时间；当T1整定为20ms时，防抖时间并不是固有的10ms；当T1整定为短延时（10～20ms）情况下，有防抖时间；当T1整定为长延时（大于30ms）情况下，无防抖时间；当T1整定值大于100ms时，测得的T2值等于T1时间减去出口继电器动作时间。

（三）内部接线原理

由EDP01-RD1型重动继电器的原理图（见图一）可以看出：

1）该型号继电器内部回路串有二极管，所以继电器动作具有方向性，保证了只在正方向下的可靠导通。在加入50Hz交流电压时，可靠不动作，它对防止交流窜入直流回路后造成继电器误动是十分有效的。

2）该继电器在没动作状态下，常闭节点接通R6支路，由于其回路阻值较小，当出现直流接地时可以通过R6电阻构成的回路快速充放电，继电器对于回路绝缘下降有较好的防误动功能。

（四）仿真计算验证

测试后对继电器进行了仿真计算验证：当开入回路金属性接地时，失灵保护的开入继电器不会误动；当直流电压在242V运行时正极绝缘下降至96V即负极对地上升至146V，此时开入回路金属性接地，失灵保护的开入继电器处于动作边界。

（五）测试结论

通过测试、仿真计算验证、内部原理分析：该EDP01-RD1型重动继电器的动作功率大于5W，满足反措规定的失灵开入继电器动作功率大于5W的要求；具有较好的防止因交流窜入直流回路、回路绝缘下降造成误动的功能；这种大功率继电器与光隔或快速中间继电器相比，能够满足回路改造的要求。

四、改造方案

确定了替代原继电器的大功率继电器后，对失灵开入回路接线进行了设计：

原WMZ-41B母差保护的失灵启动是双接点开入（见图二），将两对外部失灵开入接点分别接入其支路的输入端，并将失灵开入回路串接大功率重动继电器，然后利用大功率重动继电器接点启动装置内部的失灵开入继电器，延用原有的逻辑回路实现出口跳闸。（见图三）

该方案在增加大功率继电器基础上，仍利用原有装置内部的继电器失灵开入板，装置内部回路改动较少，原失灵开入板的接入，增加了一个防误动环节，设备运行更为可靠，但也相应增加了失灵开入继电器的动作时间，增加了失灵出口拒动的几率。

五、结束语

装置改造后，在今后的运行中还应：

1）加强版本升级的管理工作

版本升级要有相关管理部门的正式文件或通知，通知中应详细说明程序升级的原因和必要性；版本升级应做好实施备案工作，记录好原有程序与升级后程序的具体区别；为了防止程序升级的随意性，厂家应对升级后的程序在版本显示上加以区别。

2）加强版本升级检测， 完善版本升级的确认

版本升级后的新程序在投入使用前一定要经过相关部门的严格测试，特别是对改动的部分要严格把关，对测试结果应有专人确认。

[作者简介]

闫秋善（1968-），男，河南新乡，工程师，从事电力客户服务工作。