淺談220kV線路主保護(hù)雙重化配置后重合閘使用的問(wèn)題

徐博，張秋慧

（1．國(guó)網(wǎng)遼寧省電力有限公司沈陽(yáng)供電公司，沈陽(yáng)100036；2.國(guó)網(wǎng)遼寧省電力有限公司檢修分公司，沈陽(yáng)100036）

1 引言

隨著繼電保護(hù)裝置“六統(tǒng)一”標(biāo)準(zhǔn)化細(xì)則和國(guó)家電網(wǎng)公司“十八項(xiàng)反措要求”的實(shí)施，220kV線路主保護(hù)雙重化配置日益成熟，但主保護(hù)重合閘使用問(wèn)題也日漸凸顯出來(lái)?，F(xiàn)場(chǎng)對(duì)雙套主保護(hù)的配合及使用已經(jīng)相當(dāng)成熟，但兩套主保護(hù)重合閘的使用，卻存在一定的缺陷，特別是在系統(tǒng)出現(xiàn)一些特殊故障的時(shí)候，重合閘在兩套主保護(hù)上動(dòng)作情況存在一些差異，錯(cuò)誤地使用重合閘時(shí)，極有可能損害系統(tǒng)穩(wěn)定，危及一次設(shè)備[1]。

2 現(xiàn)場(chǎng)220kV線路主保護(hù)雙重化的配置

根據(jù)Q/GDW 161-2007《線路保護(hù)及輔助裝置標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)規(guī)范》的相關(guān)規(guī)定，220kV線路保護(hù)裝置應(yīng)雙重化，即配置兩套完全獨(dú)立的全線速斷的數(shù)字式保護(hù)，宜由不同的保護(hù)動(dòng)作原理，不同的廠家的硬件結(jié)構(gòu)構(gòu)成。還應(yīng)具有完整階段式相間距離、接地距離、零序方向后備保護(hù)及自動(dòng)重合閘功能。

目前220kV線路微機(jī)保護(hù)裝置一般配置的主保護(hù)為能實(shí)現(xiàn)全線速動(dòng)的縱聯(lián)保護(hù)，根據(jù)原理分類(lèi)，縱聯(lián)保護(hù)主要是分相差動(dòng)、縱聯(lián)方向和縱聯(lián)距離，而按縱聯(lián)通道分類(lèi)有光纖通道和高頻通道?？v聯(lián)方向和縱聯(lián)距離保護(hù)又可使用閉鎖式或允許式邏輯。分相差動(dòng)保護(hù)的光纖通道傳送的報(bào)文用來(lái)取代交流二次回路，縱聯(lián)方向或縱聯(lián)距離保護(hù)無(wú)論使用的是光纖通道還是高頻通道，傳送的都是邏輯接點(diǎn)命令。

在經(jīng)常使用的產(chǎn)品中，光纖分相差動(dòng)保護(hù)的產(chǎn)品為RCS-931、PSL-603、CSC-103等。高頻保護(hù)的產(chǎn)品為 RCS-901、CSC-101、PSL-602等，若采用高頻通道，投閉鎖式，采用光纖通道，投允許式。

現(xiàn)場(chǎng)220kV線路保護(hù)按雙重化原則配置，即兩套全線速斷的數(shù)字式保護(hù)，并按兩面屏的方案配置：

線路保護(hù)1屏：線路保護(hù)1（含重合閘）+分相操作箱1等。

線路保護(hù)2屏：線路保護(hù)2（含重合閘）+分相操作箱2等。

在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際也是按照以上要求配置220kV線路主保護(hù)，兩套線路主保護(hù)由不同的保護(hù)動(dòng)作原理，不同的廠家的硬件結(jié)構(gòu)構(gòu)成，一般由一套允許式縱聯(lián)方向（距離）保護(hù)，一套分相電流差動(dòng)保護(hù)構(gòu)成。

3 發(fā)生故障時(shí)，主保護(hù)重合閘動(dòng)作情況分析

現(xiàn)場(chǎng)220kV線路一般使用一套允許式縱聯(lián)保護(hù)和一套分相電流差動(dòng)保護(hù)作為主保護(hù)，兩套保護(hù)都具備重合閘功能，下面簡(jiǎn)要分析兩套主保護(hù)、重合閘的動(dòng)作情況。

3.1 故障在允許式縱聯(lián)保護(hù)保護(hù)范圍內(nèi)

圖1 區(qū)內(nèi)故障圖

當(dāng)故障點(diǎn)發(fā)生的K點(diǎn)時(shí)，如圖1所示，K點(diǎn)相當(dāng)于在M側(cè)出口處，此時(shí)M側(cè)的接地或距離保護(hù)快速動(dòng)作，而允許式縱聯(lián)保護(hù)可能還未來(lái)得及動(dòng)作，故障已經(jīng)被切除，并未發(fā)送允許信號(hào)，只能靠N側(cè)的II段距離保護(hù)或零序電流保護(hù)延時(shí)跳開(kāi)N側(cè)開(kāi)關(guān)。

為了克服這一缺點(diǎn)，采用由TJQ接點(diǎn)發(fā)送允許信號(hào)，當(dāng)M側(cè)保護(hù)動(dòng)作將開(kāi)關(guān)跳開(kāi)的同時(shí)，啟動(dòng)TJQ繼電器，TJQ接點(diǎn)閉合，啟動(dòng)M側(cè)向N側(cè)發(fā)送允許信號(hào)（在發(fā)送允許信號(hào)之前，已收到N側(cè)發(fā)送的允許信號(hào)），N側(cè)保護(hù)啟動(dòng)且收到M側(cè)發(fā)送的允許信號(hào)后，發(fā)三相跳閘命令，不閉鎖重合閘，如圖2所示。

圖2 流程圖

當(dāng)K點(diǎn)發(fā)生瞬時(shí)性故障時(shí)，可以依靠重合閘功能恢復(fù)送電，當(dāng)K點(diǎn)發(fā)生永久性故障時(shí)，可以在重合閘動(dòng)作后，加速跳開(kāi)，切除故障點(diǎn)，保證系統(tǒng)的繼續(xù)供電。

此種情況下，使用允許式縱聯(lián)保護(hù)的重合閘功能是沒(méi)有問(wèn)題的，可以使用該套主保護(hù)的重合閘功能，但是在另一種情況下，即故障點(diǎn)出現(xiàn)在縱聯(lián)保護(hù)死區(qū)時(shí)，使用允許式縱聯(lián)保護(hù)的重合閘功能卻存在一定的缺陷[2]。

3.2 故障不在分相電流差動(dòng)保護(hù)保護(hù)范圍內(nèi)

圖3 死區(qū)故障圖

當(dāng)K點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)（M開(kāi)關(guān)與CT之間）如圖3所示，故障在線路MN保護(hù)保護(hù)范圍之外，但在M側(cè)母差保護(hù)范圍之內(nèi)，由母線保護(hù)動(dòng)作跳開(kāi)M開(kāi)關(guān)，但故障點(diǎn)K并沒(méi)有從系統(tǒng)中切除，在母線保護(hù)動(dòng)作的跳M開(kāi)關(guān)的同時(shí)，啟動(dòng)M側(cè)TJR繼電器，TJR接點(diǎn)再啟動(dòng)M側(cè)的“遠(yuǎn)跳”功能，由M側(cè)保護(hù)裝置向N側(cè)發(fā)“遠(yuǎn)跳”信號(hào)，N側(cè)保護(hù)啟動(dòng)，并收到“遠(yuǎn)跳”開(kāi)入，發(fā)三相跳閘命令并閉鎖重合閘。如圖4所示。

圖4 流程圖

當(dāng)故障點(diǎn)在開(kāi)關(guān)與CT之間時(shí)，離故障點(diǎn)較近的一側(cè)向較遠(yuǎn)的一側(cè)發(fā)送的是“遠(yuǎn)跳”，該信號(hào)是具有閉鎖重合閘功能的，這是與允許式縱聯(lián)保護(hù)不同的。因此，對(duì)于分相電流差動(dòng)保護(hù)而言，就不會(huì)發(fā)生對(duì)故障點(diǎn)再次沖擊的情況。

4 允許式縱聯(lián)保護(hù)與分相電流差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作、重合閘情況對(duì)比

故障點(diǎn)在保護(hù)范圍以?xún)?nèi)，對(duì)允許式縱聯(lián)保護(hù)、分相電流差動(dòng)保護(hù)，都可以很好的切除故障。

在220kV線路主保護(hù)雙重化配置后，為了保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，保障一次設(shè)備的使用壽命，220kV線路保護(hù)的重合閘建議使用分相電流差動(dòng)保護(hù)的重合閘，此套保護(hù)的重合閘對(duì)故障點(diǎn)在開(kāi)關(guān)和CT之間時(shí)，做出良好判斷，同時(shí)對(duì)系統(tǒng)及一次設(shè)備的保護(hù)性能更為優(yōu)越。

5 結(jié)語(yǔ)

本文對(duì)220kV線路主保護(hù)雙重化配置后，重合閘使用問(wèn)題進(jìn)行了研究，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)配置的實(shí)際情況，通過(guò)分析在故障狀態(tài)下兩套主保護(hù)、重合閘動(dòng)作情況，歸納出主保護(hù)和重合閘的配合情況，還提出主保護(hù)與重合閘配合之間存在的缺陷。最后本文提出220kV線路保護(hù)的重合閘建議使用分相電流差動(dòng)保護(hù)的重合閘，該建議不僅解決了故障點(diǎn)在縱聯(lián)死區(qū)時(shí)重合閘與其他主保護(hù)配合間存在的缺陷，而且便于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)。