220 kV旁路開關(guān)代線路開關(guān)常見問題分析

摘 要：文章講述了勝利發(fā)電廠220 kV線路保護(hù)配置情況，對旁路代線路過程中保護(hù)的切換問題，進(jìn)行了分析；列舉了線路和旁路并列時的負(fù)荷電流分配情況，提出操作過程中的注意事項。

關(guān)鍵詞：切換 分析 分配 注意事項

中圖分類號：TM773 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）05（a）-0101-01

旁路代線路運(yùn)行的操作是變電站常見操作，但其中一些細(xì)節(jié)往往被忽略，特別是高頻保護(hù)的投退，沒有認(rèn)真考慮保護(hù)之間的邏輯性，延長裝置失去主保護(hù)的時間。如果發(fā)生故障，往往會使裝置拒動或誤動，造成事故擴(kuò)大化，對設(shè)備的安全造成很大威脅，特別是220 kV及以上電壓等級系統(tǒng)事故，將嚴(yán)重影響到系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

1 保護(hù)配置

勝利發(fā)電廠220 kV系統(tǒng)為雙母線帶旁路運(yùn)行，有出線6條，旁路1條，主電源4條。若線路開關(guān)檢修需要退出運(yùn)行，可由旁路開關(guān)通過旁路母線帶線路運(yùn)行，不影響線路正常供電，保證用戶用電可靠性。

由于220 kV線路電壓高，輸送功率大，為了滿足系統(tǒng)穩(wěn)定性要求，切除故障的時間要盡可能短。所以線路開關(guān)保護(hù)裝置配備距離和零序保護(hù)作為后備保護(hù)，加裝高頻保護(hù)作為主保護(hù)，構(gòu)成高頻距離和高頻方向保護(hù)，以保證開關(guān)動作的可靠性和靈敏性，實現(xiàn)既能保證在本線路故障時快速切除，又可作為母線及相鄰線路的后備。旁路開關(guān)只配置了距離和零序保護(hù)裝置，當(dāng)旁路開關(guān)代哪條線路開關(guān)運(yùn)行時，就將該線路的高頻保護(hù)切換到旁路運(yùn)行，利用線路的高頻通道組成高頻保護(hù)，實現(xiàn)旁路開關(guān)帶主保護(hù)運(yùn)行。

2 旁路帶線路運(yùn)行時，原來操作順序如下

（1）停用線路距離、方向高頻保護(hù)；（2）檢查旁路保護(hù)定值改為所帶線路定值；（3）合上旁路—1（—2）、—4刀閘；（4）合上旁路開關(guān)，利用旁路開關(guān)給旁路母線充電；（5）斷開旁路開關(guān)，合上線路旁路刀閘；（6）合上旁路開關(guān)，進(jìn)行兩開關(guān)并列；（7）進(jìn)行高頻保護(hù)切換，切換開關(guān)由“本線”切至“旁路”；（8）斷開線路開關(guān)，進(jìn)行兩開關(guān)解環(huán)；（9）拉開線路開關(guān)—3、—1（—2）刀閘；（10）測試旁路帶線路的距離高頻通道正常，投入距離高頻壓板。

3 倒換過程中發(fā)生故障時的分析

3.1 線路一次接線圖如下

2009年3月12日頒發(fā)的《山東電力系統(tǒng)調(diào)度規(guī)程》第236條規(guī)定：由旁路開關(guān)代出線開關(guān)或旁路開關(guān)恢復(fù)備用，倒閘操作過程中，應(yīng)將線路各側(cè)縱聯(lián)保護(hù)停用。

在《山東電力系統(tǒng)調(diào)度規(guī)程》中，縱聯(lián)保護(hù)即為高頻保護(hù)，但是其中沒有明確規(guī)定高頻保護(hù)切換的具體時間順序。按照3敘述的操作順序，在線路開關(guān)和旁路并列前，將線路兩套高頻保護(hù)停用，也就是說，旁路開關(guān)與線路開關(guān)并列之后，雖然高頻保護(hù)切換開關(guān)已切至“旁路”位置，但是爆破保護(hù)壓板并沒有投入，所以沒有主保護(hù)，而只有距離和零序保護(hù)，當(dāng)保護(hù)區(qū)內(nèi)發(fā)生故障時，即故障點(diǎn)5發(fā)生接地故障時，旁路開關(guān)和所帶線路開關(guān)不能快速切除保護(hù)區(qū)內(nèi)故障；如果兩開關(guān)并列時發(fā)生區(qū)外故障，如圖1所示的故障點(diǎn)4發(fā)生相間或接地故障，開關(guān)1、2保護(hù)不會快速動作，但如果此時拉開線路開關(guān)1，開關(guān)1的跳閘位置繼電器TWJ給線路對端開關(guān)3發(fā)位置停信信號，開關(guān)3高頻保護(hù)有可能誤動作跳閘，造成線路停電。

3.2 改進(jìn)方法

如果在旁路開關(guān)與線路開關(guān)并列之前，將線路開關(guān)的高頻距離保護(hù)中的高頻保護(hù)先停用，若此時發(fā)生故障，線路開關(guān)有高頻方向保護(hù)作為線路主保護(hù)跳閘，不會擴(kuò)大事故范圍；旁路開關(guān)合上之后，再將線路高頻距離保護(hù)屏切換開關(guān)由本線切至旁路，然后測試高頻通道正常后，投入旁路保護(hù)屏“高頻保護(hù)”壓板，旁路開關(guān)有高頻距離保護(hù)，線路開關(guān)有高頻方向保護(hù)，如發(fā)生故障，能同時無時限跳開開關(guān)，切除故障，不會擴(kuò)大事故范圍。

3.3 改進(jìn)后的操作順序如下

（1）停用線路距離高頻保護(hù)；（2）檢查旁路保護(hù)定值改為所帶線路的定值；（3）合上旁路—1（—2）、—4刀閘；（4）合上旁路開關(guān)，利用旁路開關(guān)給旁路母線充電；（5）斷開旁路開關(guān)，合上線路旁路刀閘；（6）合上旁路開關(guān)，進(jìn)行兩開關(guān)并列；（7）進(jìn)行高頻保護(hù)切換，切換開關(guān)由“本線”切至“旁路”位置；（8）測試旁路帶線路的距離高頻通道正常，投入距離高頻壓板；（9）斷開線路開關(guān)，進(jìn)行兩開關(guān)解環(huán)；（10） 拉開線路開關(guān)—3、—1（—2）刀閘。

4 開關(guān)并列后負(fù)荷及電流分配

4.1 正常情況下旁路開關(guān)負(fù)荷及電流分配

線路開關(guān)與旁路開關(guān)并列后，旁路開關(guān)會分配部分線路負(fù)荷，由于線路長度、容抗等原因，負(fù)荷電流分配不均衡，主要有3種情況：（1）當(dāng)線路負(fù)荷較低時，旁路開關(guān)顯示有功送電變?yōu)橛泄κ茈?，如線路開關(guān)負(fù)荷為10 MW，電流50 A，兩開關(guān)并列后，旁路開關(guān)負(fù)荷顯示-8 MW，電流40A。（2）當(dāng)線路負(fù)荷較高時，旁路開關(guān)分配線路開關(guān)負(fù)荷為較大部分，如線路負(fù)荷為160 MW，電流440 A，兩開關(guān)并列后，旁路開關(guān)負(fù)荷顯示110 MW，電流320 A。（3）當(dāng)線路負(fù)荷為0時，旁路開關(guān)無負(fù)荷，由于有感應(yīng)電流，在DCS監(jiān)控畫面中顯示負(fù)荷為-4 MW，電流20 A。（4）以上3種情況均為正常，可立即斷開線路開關(guān)，防止長時間并列，影響設(shè)備安全運(yùn)行和操作進(jìn)程。另外，檢查旁路開關(guān)三相電流平衡，每相不平衡電流不超過額定電流的5%。

4.2 特殊情況下旁路開關(guān)負(fù)荷及電流分配

當(dāng)線路開關(guān)和旁路開關(guān)的電流互感器變比不同時，兩開關(guān)并列后也會與上述情況不同。以萬鹽線213開關(guān)為例，其電流變比為1200/5，而旁路210開關(guān)電流互感器變比為1600/5，兩開關(guān)并列后，旁路開關(guān)無負(fù)荷及電流指示為0，這是因為旁路開關(guān)的電流互感器變比較大，萬鹽線213開關(guān)負(fù)荷較低，因此，DCS監(jiān)控系統(tǒng)中旁路開關(guān)無負(fù)荷及電流數(shù)據(jù)。

5 旁路帶線路操作過程中的注意事項

（1）將旁路開關(guān)保護(hù)定值改為所帶線路開關(guān)保護(hù)定值，如定值不相同，會造成線路故障時，旁路開關(guān)拒動或誤動后果，必要時對照列表核對。（2）將線路開關(guān)高頻保護(hù)及時切至旁路開關(guān)，保證旁路開關(guān)運(yùn)行時的主保護(hù)可靠動作。（3）兩開關(guān)并列后，認(rèn)真檢查旁路開關(guān)負(fù)荷及電流分配情況，如不符合要求，申請調(diào)度停止操作，直到異常處理正常。（4）應(yīng)注意盡量縮短兩開關(guān)并列的時間，減少并列時保護(hù)出現(xiàn)問題的幾率。

6 結(jié)語

旁路開關(guān)帶線路開關(guān)運(yùn)行是比較重要和復(fù)雜的操作，在每年的春、秋季電網(wǎng)檢修中，此項操作頻繁。本文對倒換過程中的幾個問題進(jìn)行了分析、闡述，提出了改進(jìn)意見和注意事項，避免操作過程中發(fā)生開關(guān)拒動和人員由于誤判斷造成的開關(guān)誤動情況，保證線路及電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

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