徐博,張秋慧
(1.國網(wǎng)遼寧省電力有限公司沈陽供電公司,沈陽100036;2.國網(wǎng)遼寧省電力有限公司檢修分公司,沈陽100036)
隨著繼電保護(hù)裝置“六統(tǒng)一”標(biāo)準(zhǔn)化細(xì)則和國家電網(wǎng)公司“十八項反措要求”的實施,220kV線路主保護(hù)雙重化配置日益成熟,但主保護(hù)重合閘使用問題也日漸凸顯出來?,F(xiàn)場對雙套主保護(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)一些特殊故障的時候,重合閘在兩套主保護(hù)上動作情況存在一些差異,錯誤地使用重合閘時,極有可能損害系統(tǒng)穩(wěn)定,危及一次設(shè)備[1]。
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,即配置兩套完全獨立的全線速斷的數(shù)字式保護(hù),宜由不同的保護(hù)動作原理,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)為能實現(xiàn)全線速動的縱聯(lián)保護(hù),根據(jù)原理分類,縱聯(lián)保護(hù)主要是分相差動、縱聯(lián)方向和縱聯(lián)距離,而按縱聯(lián)通道分類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。分相差動保護(hù)的光纖通道傳送的報文用來取代交流二次回路,縱聯(lián)方向或縱聯(lián)距離保護(hù)無論使用的是光纖通道還是高頻通道,傳送的都是邏輯接點命令。
在經(jīng)常使用的產(chǎn)品中,光纖分相差動保護(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)場實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),一套分相電流差動保護(hù)構(gòu)成。
現(xiàn)場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,下面簡要分析兩套主保護(hù)、重合閘的動作情況。
圖1 區(qū)內(nèi)故障圖
當(dāng)故障點發(fā)生的K點時,如圖1所示,K點相當(dāng)于在M側(cè)出口處,此時M側(cè)的接地或距離保護(hù)快速動作,而允許式縱聯(lián)保護(hù)可能還未來得及動作,故障已經(jīng)被切除,并未發(fā)送允許信號,只能靠N側(cè)的II段距離保護(hù)或零序電流保護(hù)延時跳開N側(cè)開關(guān)。
為了克服這一缺點,采用由TJQ接點發(fā)送允許信號,當(dāng)M側(cè)保護(hù)動作將開關(guān)跳開的同時,啟動TJQ繼電器,TJQ接點閉合,啟動M側(cè)向N側(cè)發(fā)送允許信號(在發(fā)送允許信號之前,已收到N側(cè)發(fā)送的允許信號),N側(cè)保護(hù)啟動且收到M側(cè)發(fā)送的允許信號后,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點發(fā)生瞬時性故障時,可以依靠重合閘功能恢復(fù)送電,當(dāng)K點發(fā)生永久性故障時,可以在重合閘動作后,加速跳開,切除故障點,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)的重合閘功能是沒有問題的,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,即故障點出現(xiàn)在縱聯(lián)保護(hù)死區(qū)時,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]。
圖3 死區(qū)故障圖
當(dāng)K點發(fā)生故障時(M開關(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)動作跳開M開關(guān),但故障點K并沒有從系統(tǒng)中切除,在母線保護(hù)動作的跳M開關(guān)的同時,啟動M側(cè)TJR繼電器,TJR接點再啟動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,N側(cè)保護(hù)啟動,并收到“遠(yuǎn)跳”開入,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)故障點在開關(guān)與CT之間時,離故障點較近的一側(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,對于分相電流差動保護(hù)而言,就不會發(fā)生對故障點再次沖擊的情況。
故障點在保護(hù)范圍以內(nèi),對允許式縱聯(lián)保護(hù)、分相電流差動保護(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保護(hù)的重合閘,此套保護(hù)的重合閘對故障點在開關(guān)和CT之間時,做出良好判斷,同時對系統(tǒng)及一次設(shè)備的保護(hù)性能更為優(yōu)越。
本文對220kV線路主保護(hù)雙重化配置后,重合閘使用問題進(jìn)行了研究,結(jié)合現(xiàn)場配置的實際情況,通過分析在故障狀態(tài)下兩套主保護(hù)、重合閘動作情況,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保護(hù)的重合閘,該建議不僅解決了故障點在縱聯(lián)死區(qū)時重合閘與其他主保護(hù)配合間存在的缺陷,而且便于現(xiàn)場實現(xiàn)。