一種特殊運(yùn)行方式下的保護(hù)配置方案研究

梅 宏（溫州電力局，浙江 溫州 325000）

一種特殊運(yùn)行方式下的保護(hù)配置方案研究

梅 宏
（溫州電力局，浙江 溫州 325000）

1　概 述

隨著溫州電網(wǎng)負(fù)荷的日益增長，加上負(fù)荷分布的不均勻，部分主變壓器、110 kV線路容量不足，設(shè)備容量成為主要的供電瓶頸。特別是在某些設(shè)備改造過程中，特殊的電網(wǎng)運(yùn)行方式就更加不可避免。特殊的電網(wǎng)運(yùn)行方式在提高供電能力的同時(shí)，一定程度上也降低了電網(wǎng)供電的可靠性 ，增加了調(diào)度運(yùn)行操作的復(fù)雜性及電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn) ，也對(duì)繼電保護(hù)保護(hù)配置方案的選擇提出了更高的要求。

220kV天河變220 kV母差雙重化改造期間，天河變220 kV母線設(shè)備全部停電。通過220 kV永強(qiáng)變110 kV永臺(tái)河1167線向天河變110 kV正母線供電，送天河變110 kV天海緯1224線、110 kV天新1227線，并通過天河變1號(hào)主變110 kV送35 kV所用變，以保持不間斷供電。此種運(yùn)行方式下，220 kV天河變2號(hào)主變停役，1號(hào)主變變成110 kV終端站供電。

2　原有保護(hù)配置方案分析

220kV天河變1號(hào)主變配置比率制動(dòng)差動(dòng)保護(hù)和差速斷保護(hù)作為主保護(hù) ，雙套后備保護(hù)作為主保護(hù)拒動(dòng)和母線故障的后備 ，每套后備包括各側(cè)的復(fù)壓方向過流保護(hù)和零序方向過流保護(hù)。

2.1220kV側(cè)后備保護(hù)

（1）相間后備保護(hù)配置兩段式復(fù)合電壓 （負(fù)序及相間電壓）（方向），第一段帶方向，方向朝向變壓器，設(shè)2個(gè)時(shí)限，以第一時(shí)限動(dòng)作斷開變壓器110 kV斷路器 ，以第二時(shí)限動(dòng)作斷開變壓器各側(cè)斷路器；第二段不帶方向，作變壓器的總后備保護(hù)，動(dòng)作斷開變壓器各側(cè)斷路器。

（2）接地后備保護(hù)配置兩段式 （方向）零序電流保護(hù)，第一段帶方向，方向朝向變壓器，設(shè)2個(gè)時(shí)限，以較短時(shí)限動(dòng)作斷開變壓器110 kV斷路器，以較長時(shí)限動(dòng)作斷開變壓器各側(cè)斷路器，第二段不帶方向，作為變壓器的總后備，動(dòng)作斷開變壓器各側(cè)斷路器。

（3）不接地時(shí)零序保護(hù)由零序電壓保護(hù)和間隙電流保護(hù)構(gòu)成 （間隙電流和零序電壓構(gòu)成 “或”門出口），延時(shí)跳變壓器各側(cè)斷路器。

（4）配置變壓器高壓側(cè)斷路器失靈聯(lián)跳各側(cè)斷路器的功能。接受高壓側(cè)母差保護(hù)動(dòng)作接點(diǎn)開入，經(jīng)靈敏的不需整定的電流元件判別后，延時(shí)50 ms跳開變壓器各側(cè)斷路器。

（5）配置過負(fù)荷保護(hù)，延時(shí)動(dòng)作于信號(hào)。

2.2110kV側(cè)后備保護(hù)

（1）相間后備配置兩段式復(fù)合電壓 （負(fù)序及相間電壓）（方向）過流保護(hù)，方向朝110 kV母線，設(shè)3個(gè)時(shí)限，第一時(shí)限動(dòng)作斷開110 kV母聯(lián)斷路器，第二時(shí)限帶方向，動(dòng)作斷開變壓器本側(cè)斷路器，第三時(shí)限不帶方向 （可整定退出）延時(shí)跳開各側(cè)斷路器。

（2）接地后備配置兩段式零序 （方向）電流保護(hù)。方向朝向110 kV母線，設(shè)2個(gè)時(shí)限，以較短時(shí)限動(dòng)作斷開110 kV母聯(lián) （母分）斷路器，以較長時(shí)限動(dòng)作斷開變壓器本側(cè)斷路器保護(hù)。

（3）配置零序電壓保護(hù)和間隙電流保護(hù)，延時(shí)跳開變壓器各側(cè)斷路器。

（4）配置過負(fù)荷保護(hù)，延時(shí)動(dòng)作于信號(hào)。

2.335kV側(cè)后備保護(hù)

（1）配置復(fù)合電壓 （負(fù)序及相間電壓）過流保護(hù)，設(shè)3個(gè)時(shí)限，第一時(shí)限跳母分，第二時(shí)限跳低壓側(cè)路器，第三時(shí)限跳開變壓器各側(cè)斷路器。

（2）配置過負(fù)荷保護(hù)，延時(shí)動(dòng)作于信號(hào)。

3　特殊方式下的對(duì)比分析

3.1方案

（1）方案一。天河變1號(hào)主變退出主變220 kV側(cè)后備保護(hù)，投入 2套差動(dòng)保護(hù)、110 kV側(cè)和35 kV側(cè)后備保護(hù)。

（2）方案二。天河變1號(hào)主變退出主變220 kV側(cè)和110 kV側(cè)后備保護(hù)，投入2套差動(dòng)保護(hù)，35 kV側(cè)后備保護(hù)。

3.2分析

（1）由于該特殊方式是通過1號(hào)主變110 kV側(cè)向35 kV側(cè)供電的，會(huì)造成母線等值阻抗較正常方式主變220 kV側(cè)向110 kV側(cè)和35 kV側(cè)供電時(shí)大，造成原有配置的各保護(hù)靈敏度變小；因此2種方案均需校核35 kV所用變保護(hù)，110 kV母差保護(hù)的靈敏度，當(dāng)靈敏度不滿足要求將保護(hù)定值做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。

（2）方案一中，由于該特殊方式下1號(hào)主變110 kV側(cè)的復(fù)壓過流方向指向主變，與正常方式下相反，這樣就要將110 kV側(cè)復(fù)壓方向過流方向的控制字由原來0指向母線改為1指向主變。天河變1號(hào)主變采用的是南瑞繼保RCS—978ZJ型號(hào)的微機(jī)保護(hù)，該保護(hù)定值有5套可供切換，裝置參數(shù)和系統(tǒng)參數(shù)不分區(qū)，只有1套定值，其余定值和控制字的設(shè)置可分區(qū)。因此可將特殊方式定值區(qū)的110 kV側(cè)復(fù)壓方向過流方向的控制字設(shè)為1。如果某些主變微機(jī)保護(hù)的控制字只有公用的1套定值，顯然這種方案就不適用。

（3）方案二將1號(hào)主變110 kV側(cè)后備保護(hù)退出?？紤]到1號(hào)主變110 kV側(cè)后備保護(hù)跳110 kV母聯(lián)和1號(hào)主變110 kV開關(guān)的時(shí)限大于對(duì)側(cè)永強(qiáng)變永臺(tái)河1167線距離保護(hù)Ⅲ段時(shí)限，即在天河變主變110 kV側(cè)故障且2套差動(dòng)保護(hù)都拒動(dòng)時(shí)，對(duì)側(cè)的線路保護(hù)仍是先于主變110 kV側(cè)后備保護(hù)動(dòng)作的，因此1號(hào)主變110 kV側(cè)后備保護(hù)即便沒有退出，也起不到真正的作用。

（4）在退出1號(hào)主變220 kV側(cè)或110 kV側(cè)后備保護(hù)的時(shí)候可以通過控制字退出，而當(dāng)特殊方式定值區(qū)的控制字和正常區(qū)控制字共用的時(shí)候通過將定值和時(shí)間置最大值來退出該側(cè)的后備保護(hù)。

綜合對(duì)比上述2個(gè)方案，很明顯方案二考慮了各保護(hù)間的配合情況，簡化了保護(hù)配置，在實(shí)際運(yùn)行中予以采用。

4　其他需要注意的事項(xiàng)

（1）在斷開主變220 kV側(cè)開關(guān)時(shí)，就會(huì)把接地的變壓器高壓繞組中性點(diǎn)從220 kV系統(tǒng)中隔離了，將改變省網(wǎng)220 kV系統(tǒng)的零序網(wǎng)絡(luò)，從而影響220 kV系統(tǒng)保護(hù)配合，因此需要征得上級(jí)調(diào)度部門的同意。

（2）為了簡化主變各側(cè)零序保護(hù)間的配合考慮，此方式下要求將天河變1號(hào)主變110 kV側(cè)中性點(diǎn)接地閘刀拉開的，這樣可將110 kV側(cè)零序方向過流保護(hù)退出。

（3）特殊的電網(wǎng)運(yùn)行方式和復(fù)雜的電網(wǎng)接線方式給繼電保護(hù)整定人員帶來新的挑戰(zhàn)，工作中要注意對(duì)比幾種繼電保護(hù)方案各自的優(yōu)缺點(diǎn)，采取何種繼電保護(hù)方案，還要根據(jù)實(shí)際一次設(shè)備情況、系統(tǒng)運(yùn)行要求、資金、工作量等情況綜合考慮，一旦配置方案實(shí)施以后盡量不要做頻繁的變動(dòng)。

5　結(jié) 語

綜上所述，在電網(wǎng)規(guī)模日趨龐大，電力系統(tǒng)越來越復(fù)雜、保護(hù)設(shè)備層出不窮的今天，特殊的電網(wǎng)運(yùn)行方式在提高供電能力的同時(shí)，也對(duì)繼電保護(hù)方案的配置提出了更高的要求。繼電保護(hù)的配置方案有很大的靈活性，工作中要根據(jù)地區(qū)電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)變動(dòng)，充分權(quán)衡利弊，改善和提高繼電保護(hù)配置技術(shù)水平。

［1］ Q/GDW—11—217—2009，浙江電網(wǎng)220 kV系統(tǒng)繼電保護(hù)整定技術(shù)規(guī)范［S］.

［2］ Q/GDW—11—222—2009，浙江電網(wǎng)220 kV系統(tǒng)繼電保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)工程應(yīng)用規(guī)范［S］.

［3］ 崔家佩，孟慶炎.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)與安全自動(dòng)裝置整定計(jì)算［M］.北京：中國電力出版社，1997.

責(zé)任編輯 吳 昊

2016-04-07

梅 宏 （1985-），女，工程師，主要從事繼電保護(hù)方面的研究工作。