張憲寶，羅 軍

(1.廣東粵電新會發(fā)電有限公司，廣東 江門 529149；2.廣東省粵電集團有限公司沙角A電廠，廣東 東莞 523936)

某電廠500 kV保護系統(tǒng)在實際運行中存在較多問題，根據(jù)需要對保護系統(tǒng)提出了改造。改造內(nèi)容主要包括：500 kV第4串同步進(jìn)行開關(guān)(5041，5042，5043)保護、T區(qū)保護、線路保護改造；500 kV第5串進(jìn)行線路保護改造。經(jīng)過近2年的實際運行測試發(fā)現(xiàn)，完善與優(yōu)化后的500 kV保護系統(tǒng)消除了原系統(tǒng)存在的安全與不可靠性問題，使電網(wǎng)運行的安全性與經(jīng)濟性得到明顯提高。

1 原系統(tǒng)保護配置

該電廠原500 kV開關(guān)保護裝置為南京南瑞繼保電氣有限公司產(chǎn)品，設(shè)置為1套LFP-921B開關(guān)保護裝置及1個對應(yīng)的CZX-22A分相操作箱。原500 kV系統(tǒng)開關(guān)失靈聯(lián)跳回路與系統(tǒng)內(nèi)某串5041開關(guān)保護裝置共用直流電源；2路出線沙鵬甲、乙線的線路保護裝置配置為：主Ⅰ、輔A及獨立后備保護柜PRC01-55GD，主Ⅱ及輔B保護柜PRC02-54GD；主Ⅰ、主Ⅱ及遠(yuǎn)跳保護收發(fā)信通道采用“復(fù)用+載波”方式。

2 存在的問題

(1)失靈聯(lián)跳回路的設(shè)計存在運行安全隱患：系統(tǒng)內(nèi)失靈聯(lián)跳回路與其他開關(guān)保護裝置共用直流電源。為增加系統(tǒng)運行的安全性與可靠性，應(yīng)采用獨立電路、雙重供電方式。

(2)存在同桿雙(多)回線路異名相故障時不能選相的問題(具體與相關(guān)設(shè)備保護選型配置有關(guān))。目前，全數(shù)字式的高壓線路成套保護裝置主要適用于220～500 kV電壓等級、需選相跳閘的輸電線路，可有效解決此類問題。

(3)原系統(tǒng)線路保護仍存在獨立后備保護柜，而現(xiàn)有設(shè)備采用主后備保護一體化，因此系統(tǒng)保護裝置整體功能配置應(yīng)更科學(xué)，技術(shù)原理更先進(jìn)。

3 設(shè)備選型與改造方案

3.1 選型

由于線路對側(cè)選用深圳南瑞科技有限公司生產(chǎn)的PRS-753型保護裝置，故該電廠500 kV沙鵬甲、乙線保護也應(yīng)選用相同型號的保護裝置。即將原南京南瑞繼保電氣有限公司的LFP900、RCS900系列保護改為深圳南瑞科技有限公司的PRS700系列保護裝置。根據(jù)調(diào)研結(jié)果及現(xiàn)場系統(tǒng)設(shè)備情況，確定第4串?dāng)嗦菲鞅Ｗo及T區(qū)保護裝置與第5串一致，將原南京南瑞繼保電氣有限公司的LFP900系列保護裝置改為該公司生產(chǎn)的RCS900系列保護裝置。

3.2 改造方案

3.2.1 斷路器保護裝置獨立組屏

斷路器保護裝置獨立組屏的技術(shù)要求如下：

(1)500 kV斷路器保護含失靈保護、三相不一致保護、死區(qū)保護和充電保護功能；

(2)失靈保護應(yīng)瞬時分相動作于本斷路器的2組跳閘線圈跳閘，經(jīng)I段延時跳本斷路器三相，經(jīng)II段延時跳開相鄰斷路器，并提供保護出口接點供起動遠(yuǎn)方跳閘回路之用；

(3)斷路器失靈保護采用分相和三相起動回路，每相起動回路由能瞬時復(fù)歸的保護出口接點與相電流元件接點串聯(lián)組成；

(4)失靈保護應(yīng)有死區(qū)功能，當(dāng)手合開關(guān)時該功能由控制開關(guān)手合命令所閉鎖，失靈保護死區(qū)功能應(yīng)能由用戶自行選擇投退。

3.2.2 T區(qū)保護裝置雙重化配置

T區(qū)保護裝置雙重化配置的技術(shù)要求如下：

(1)T區(qū)保護應(yīng)能采集線路或變壓器隔離開關(guān)位置，用于三側(cè)電流差動保護和兩側(cè)電流差動保護的自動轉(zhuǎn)換；

(2)T區(qū)保護采用線路或變壓器隔離刀閘輔助接點與保護功能硬壓板并聯(lián)接入T區(qū)保護的同一開入端，共同控制三側(cè)電流差動保護與兩側(cè)電流差動保護的轉(zhuǎn)換；

(3)當(dāng)線路或變壓器隔離刀閘合上時，T區(qū)保護采用三側(cè)電流比例差動方式；當(dāng)線路或變壓器隔離刀閘打開時，投入二側(cè)電流差動保護和過流保護。

3.3 失靈聯(lián)跳回路優(yōu)化

(1)將原500 kV系統(tǒng)各串內(nèi)邊開關(guān)失靈聯(lián)跳回路與5041開關(guān)保護裝置共用直流電源進(jìn)行優(yōu)化，改為分別由網(wǎng)控1，3號直流屏拉兩路直流電源至新增的500 kV系統(tǒng)失靈聯(lián)跳轉(zhuǎn)接屏，確保失靈聯(lián)跳回路雙重供電，增加安全性、可靠性。

(2)將原500 kV系統(tǒng)各串內(nèi)邊開關(guān)失靈聯(lián)跳回路接入新增的500 kV系統(tǒng)失靈聯(lián)跳轉(zhuǎn)接屏，解決原失靈聯(lián)跳回路的設(shè)計安全隱患。

3.4 500 kV沙鵬甲、乙線保護改造技術(shù)方案

(1)取消原線路保護獨立后備保護柜。2個主保護柜配置相同，包括：主Ⅰ(或主Ⅱ)保護PRS-753、遠(yuǎn)跳及過壓保護PRS-725A、光纖光電轉(zhuǎn)換接口裝置EOC-706各1套。

(2)保護通道取消原主Ⅰ、主Ⅱ及遠(yuǎn)跳保護收發(fā)信通道采用的“復(fù)用+載波”方式。主Ⅰ、主Ⅱ保護均采用1路光纖、1路復(fù)用光纖通道，遠(yuǎn)跳保護采用復(fù)用光纖通道方式，以實現(xiàn)保護的雙通道雙重化設(shè)計。

(3)線路保護采用PRS-753光纖分相縱差成套保護裝置。

(4)改造后的500 kV沙鵬甲、乙主主Ⅰ(或主Ⅱ)保護柜PRS-753系列以分相電流差動為全線速動主保護，并配有零序電流差動元件的后備差動段。此保護裝置還集成全套的距離及零序保護，包括三段式相間距離、三段式接地距離保護和四段零序電流方向保護，并配有靈活的自動重合閘功能。

4 改造前后對比

(1)優(yōu)化了斷路器保護的失靈聯(lián)跳回路設(shè)計，增加1個500 kV失靈聯(lián)跳轉(zhuǎn)接屏，解決了斷路器保護的失靈聯(lián)跳回路設(shè)計隱患。由于原設(shè)計不合理， A，C廠500 kV升壓站采用3/2接線，斷路器失靈聯(lián)跳直流電源集中取自5041斷路器保護柜上。改造前A，C廠500 kV失靈聯(lián)跳回路如圖1所示。

圖1 改造前A，C廠500 kV失靈聯(lián)跳回路

當(dāng)某臺斷路器需要單獨停電檢修時，隔離失靈聯(lián)跳回路直流電源的工作安全風(fēng)險很大。通過本次斷路器保護裝置的改造工作，也對500 kV開關(guān)站斷路器失靈聯(lián)跳回路進(jìn)行改造，即單獨設(shè)置了1個失靈聯(lián)跳轉(zhuǎn)接屏，分別從網(wǎng)控1，3號直流屏引來2路直流電源至500 kV系統(tǒng)失靈聯(lián)跳轉(zhuǎn)接屏，獨立給每邊斷路器提供失靈聯(lián)跳回路，對失靈聯(lián)跳回路雙重供電。改造后的A，C廠500 kV失靈聯(lián)跳回路如圖2所示，大大提高了保護裝置的安全性、可靠性。

(2)原主Ⅰ、主Ⅱ及遠(yuǎn)跳保護收發(fā)信通道采用“復(fù)用+載波”方式，本次改造拆除了線路阻波器，保護通道采用光纖。即主Ⅰ、主Ⅱ保護均采用1路光纖、1路復(fù)用光纖通道，遠(yuǎn)跳保護采用復(fù)用光纖通道方式，實現(xiàn)了保護的雙通道設(shè)計。

(3)線路保護采用的PRS-753光纖分相縱差成套保護裝置為全數(shù)字式的高壓線路成套保護裝置，主要適用于220～500 kV電壓等級、需選相跳閘的輸電線路，解決了同桿雙(多)回線路異名相故障時不能選相的問題。

(4)新的保護裝置保護功能配置更科學(xué)、技術(shù)原理更先進(jìn)，取消了原線路保護獨立后備保護柜，新采用的2個主保護柜配置相同，包括：主Ⅰ(或主Ⅱ)保護PRS-753、遠(yuǎn)跳及過壓保護PRS-725A、光纖光電轉(zhuǎn)換接口裝置EOC-706各1套。

5 結(jié)束語

500 kV系統(tǒng)開關(guān)保護、T區(qū)保護、線路保護結(jié)構(gòu)組合較為復(fù)雜，在實際應(yīng)用中應(yīng)以設(shè)備安全、可靠運行為基準(zhǔn)。該電廠根據(jù)電網(wǎng)公司電力調(diào)度通信中心對設(shè)備改造的技術(shù)要求，對該系統(tǒng)進(jìn)行合理的優(yōu)化與完善。

2年多的實際運行表明，500 kV保護系統(tǒng)經(jīng)優(yōu)化、改造后，解決了原500 kV保護系統(tǒng)運行維護中其失靈聯(lián)跳回路存在的安全隱患；線路保護采用的PRS-753光纖分相縱差保護裝置為全數(shù)字式的高壓線路成套保護裝置，具備選相跳閘的功能，解決了同桿雙(多)回線路異名相故障時不能選相的問題；對保護系統(tǒng)進(jìn)行了雙通道雙重化設(shè)計，設(shè)備的安全可靠性得到大大提升，為電網(wǎng)的安全運行提供了有力的支撐，經(jīng)濟效益和社會效益明顯。

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