220 kV線路縱聯保護遠跳功能的應用

趙翠玲，張 航，李 偉

（山東電力工程咨詢院有限公司，山東 濟南 250013）

0 引言

隨著2008年國家電網公司標準化設計［1］的實施，220 kV線路保護和母線保護的組屏方式發(fā)生了變化，縱聯保護的遠跳回路在工程設計中的接線形式也隨之有了變化。

1 遠跳功能的重要性

目前220 kV變電站一般采用雙母線的主接線方式，對于敞開式配電裝置或某些早期GIS設備，電流互感器全部布置在斷路器的外側時，如果在出線斷路器和電流互感器之間發(fā)生故障（圖1），短路功率由N端流向短路點K，對于M站側的縱聯距離保護判為反方向短路，該端的正方向元件不動作，反方向元件動作，從而一直發(fā)信閉鎖兩端的保護，對于電流差動保護，由于是區(qū)外故障，差動元件的啟動電流為零，保護也不會動作，但該故障點在M站側的母線保護的保護范圍之內，所以由M站母線保護動作跳開母線上所有斷路器，但故障并未切除，對側N站仍通過線路對K點提供短路電流［2］；此時如無有效措施，只能由N站側線路后備保護的二段接地距離或零序電流保護帶延時跳N站的1號斷路器，切除故障，這對系統(tǒng)的穩(wěn)定運行是很不利的。

圖1 故障發(fā)生在斷路器和電流互感器之間

目前GIS設備中電流互感器一般在斷路器兩側布置，此時則不存在上述死區(qū)，但在M站母線發(fā)生故障時，M變電站母線保護正確動作切除母線上所有斷路器。如果此時1號斷路器失靈拒動，故障點依然存在，此時如無有效措施，只能由N站側線路后備保護帶延時切除故障。

圖2 母線發(fā)生故障的情形

發(fā)生上述故障時，由于后備保護的動作時限較長，對系統(tǒng)造成沖擊，并可能影響相鄰線路保護誤動作擴大停電范圍。因此GB/T 14285-2006《繼電保護和安全自動裝置技術規(guī)程》明確要求母線保護動作后，除一個半斷路器接線外，對不帶分支且有縱聯保護的線路，應采取措施，使對側斷路器速動跳閘。

2 遠跳功能在工程中的應用

2.1 保護裝置的解決方案

對于縱聯方向（距離）保護而言，其保護裝置上均設置有”其他保護動作停信”開入端子。該開入量取自于母線保護或者失靈保護的動作接點，閉鎖式保護接受到此開入后立即停止對N端保護發(fā)閉鎖信號，于是N端縱聯保護可以跳閘，M端保護在母線保護動作接點返回后繼續(xù)停信150 ms，確保對側可靠跳閘。

對于電流差動保護，為解決上述故障保護裝置均設置了”遠跳”開入端子，可將M端母線保護動作的接點接在電流差動保護裝置的遠跳開入端子上，保護裝置發(fā)現該端子的輸入為高電平后立即向N端發(fā)遠跳信號。N端保護接收到該信號后經由啟動元件動作作為就地判別對斷路器發(fā)三相跳閘命令并閉鎖重合閘。

2.2 實際工程應用

以應用較為廣泛南瑞繼保公司RCS931、RCS902型縱聯保護裝置為例說明實際工程中的不同接線。

第一種：利用斷路器操作箱回路中的三相跳閘繼電器TJR的接點啟動遠眺。

第二種：把母線保護動作信號直接接入縱聯差動保護的遠跳開入中。

早期工程220 kV變電站220 kV母線保護只有2組跳閘接點，分別動作于斷路器的一組跳閘線圈；同失靈保護做在一起的那套母差還要求同時動作于斷路器的2組跳閘線圈，因此并沒有多余的跳閘接點去啟動線路保護遠跳。因此在實際工程中一般不采用直接把母線保護動作信號直接接入縱聯差動保護的遠跳開入端子，而是采用斷路器操作箱回路中的三相跳閘繼電器TJR的輔助觸點啟動。

2.2.1 利用TJR繼電器的動合接點

此種方式因為線路保護中操作箱的組屏方式不同，接線又有兩種不同的型式，2008年國家電網公司標準化設計［3］實施之前的工程，都是兩套線路保護共用一臺操作箱，之后的工程兩套線路保護分別獨立配置操作箱。圖3和圖4為兩種不同的方式。

圖3 單操作箱配置時的啟動回路

如圖3和圖4所示，母差保護動作后啟動操作箱中的TJR跳閘繼電器，然后將繼電器的動合接點接入遠眺回路。繼電器動作后其動合接點閉合從而啟動相應遠跳回路，使對側斷路器跳閘，切除故障。

此種接線的優(yōu)點是解決了母差保護動作接點不足的問題，同時裝置內部的接線一般都是保護廠家完成的，相對來說外部接線比較簡單。

圖4 雙操作箱配置時的啟動回路

2.2.2 直接利用母差保護的動作接點

在執(zhí)行國家電網公司標準化設計［4］后，雙重化配置的母線保護分別對應一套線路保護裝置。對于每套母線保護而言，其中一組接點動作于斷路器的一組跳閘線圈，另一組接點則可用于”其他保護動作”或”遠跳”的開入，如圖5所示。

圖5 其他保護動作和遠跳啟動回路

直接利用母線保護的跳閘接點去啟動遠跳時，母線保護的跳閘接點需要利用外部的電纜與線路保護連接，與直接利用TJR繼電器的接點相比，增加了外部連線，優(yōu)點是此回路不受其他回路的影響，可以獨立完成遠跳命令的傳輸。

3 結語

從以上分析可知，遠跳回路能快速切除線路斷路器與電流互感器之間故障或母線上的短路故障，減小了保護動作時間，滿足繼電保護速動性要求，避免了故障或系統(tǒng)事故進一步的發(fā)展，有效地提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

在工程設計中可以根據實際情況，選擇合適的接線方式，但必須要保證此回路的完整性和正確性。