２０１ ６年第３０期 （总第３８１期） 中Ｉ匐高新技术企－业 ｔ ｃ… ‘ ｔｔ Ｅ｜１ Ｅ Ａ１｝ｆ ＮＯ．３０．２０１ ６ （ＣｕｍｕｌａｔｉｖｅｔｙＮＯ．３８１） ２２０ｋＶ电网旁路代路纵联保护通道切换问题的 工程分析与处理 陈基顺 （广东电网有限责任公司珠海供电局，广东珠海５１９０００） 摘要：按时地切除两端被保护线路内部的故障会影响电力系统并列运行的稳定性和输送效率的高低，通过纵 联保护的方式可对电力系统并列运行的稳定性和输送功率进行保障。文章旨在对旁路代路保护通道切换方 案、保护原理进行阐述，并分析当前２２０ｋＶ电网旁路代路纵联保护通道切换方面存在的问题和原因，有针对性 地提出可供参考的意见和建议。 关键词：２２０ｋＶ电网；旁路代路；纵联保护通道；通道切换；电力工程；电力系统 文献标识码：Ａ 中图分类号：ＴＭ７７３ 文章编号：１００９—２３７４（２０１６）３Ｏ一０１３６—０２ １３ＯＩ：１０．１３５３５／ｊ．ｃｎｋｉ．１１—４４０６／ｎ．２０１６．３０．０６６ 近几年来，我国的电网技术得到了快速的发展，电 设有旁路收发信机，可以进行频率切换的保护工作，主 要工作原理如图２所示： 线路保护屏 旁路保护屏 压等级和电网结构方面不断优化，有望实现全国联网的 工程目标。但是仍然不能杜绝继电保护拒动等事故的发 生，因此对２２０ｋＶ超高压线路进行继电保护的工作不可忽 视，同时还应该提高技术标准，加快对系统故障的及时 发现和切除的速度，只有这样才能保护电力的光线电流 纵差和保障高压电网的全线速动和稳定安全运行，为居 民和社会提供安全稳定的用电服务。 ｝线路保护 卜 ｌ ｛； 高频通道 卜一 ～ 一ｊ夤路保护 １ ～ 旁路 Ｉｊ 收发信机 卜 ｌ旁路代路保护通道切换方案 在电网一开始出现的时候，旁路和线路继电保护的 配置都十分简单，从功能上只包括对距离、零序和过流 的保护，同时旁路开关和代路开关不能同时运行，这限 制了全线运动和快速切除故障效果的实现。近几年来， 电网技术的飞速发展带动了电网稳定性和继电保护的更 高标准，这促使我们去研究和运用线路纵联保护发展尤 其是高频保护方面的理论和实践。高频保护包括对旁路 图２切换高频电缆示意图 这两种方案各有利弊。切换收发信机不存在因切换 高频电缆而带来的干扰问题，但缺点是受线路收发信机 的较大，增加了保护屏的接线和检验线路工作的频 率。而切换高频电缆的方案的优越性表现得比较明显， 它的运行设备和停运设备是分开的，这可以便利线路连 接和保护检验工作，是目前电网工程中旁路代路通道切 换时比较常用的一个方案。 的保护和线路的保护，而旁路开关代路时切换高频通道 有切换收发信机和切换高频电缆两种方案。 １．１切换收发信机 切换收发信机适用于不为旁路保护屏装设收发信机而 与线路保护屏共用的情形，即旁路保护屏内本身并不存在 收发信机，而是当需要进行发信和收信工作时，线路保护 ２保护原理简述 ２．１ ＬＦＰ－９０２Ａ高频保护原理简述 ＬＦＰ一９０２Ａ装置包括三个部分，分别是主体为复合式 距离方向元件和零序方向元件的快速主保护、由工频变 化量距离元件构成的快速Ｉ段保护、有三段式相间和接地 屏内的收发信机经过切换供旁路保护使用，如图１所示： 线路保护屏 旁路保护屏 距离及两个延时段零序方向过流作为后备的全套后备保 护。前两个部分经过合成并一定角度的偏移后构成了方 向元件的动作区域，第二个部分整定是根据对端系统阻 抗而来的，在出现反应故障时对电阻进行过渡的作用， 同时第二部分的方向性和振荡闭锁功能良好，可以预防 电力系统出现系统振荡和反方向故障。 ２．２ ＯＳＬ一１ ０１ Ａ高频保护原理简述 ＣＳＩＬ０１高频保护配置包括高频距离保护和高频零序 方向保护两个部分，其中高频距离保护包括高频相间方 向距离、高频接地方向距离保护。ＣＳＩＬ０１高频保护配置 叵－－ Ｉ收发信机ｋ一 ＿＿ｊ ．叵 图１切换收发信机示意图 １．２切换高频电缆 切换通道与切换收发信机相反，旁路保护屏本身装 一ｌ３６一 对于切除相间故障和单相接地故障有十分重要的作用。 护、复用光纤保护等，这些方式的应用包含着许多繁杂 ＣＳ１ＬＯ１高频保护配置的振荡闭锁模块对元件的高频零序 方向和高频负序方向进行了设置，这可以对所有不对称 的技术环节，需要现场维护人员具有专业的技术能力， 确保继电保护工作的顺利进行和完成。 ＣＴ饱和问题与差动保护设计息息相关，在２２０ｋＶ双母 线系统中，线路两端ＣＴ特性出现不一致有可能导致差流 故障进行保护。同时还另设有一个方向阻抗元件和高频 ４．３ ＣＴ饱和问题 保护投入压板，方向阻抗元件具有保护三相短路的模糊 识别的作用，高频保护投入压板主要是用来控制高频保 护的投退，当高频保护投入压板不投时，退出高频保护 只保留启动元件。 出现在保护装置内部，保护误动进一步扩大使区外故障 更加难以解决。在应对ＣＴ饱和的问题方面，由于每个厂 家的实际情况有所不同，所以也相应地采取了不同的策 略来应对。有的厂家采用的是具有自适应制动特性的方 法，但使保护的灵敏度受到了极大的，有的厂家应 ３光纤纵联保护旁路代切换回路 ３．１收发信切换回路 ． 为了保障电网系统的安全运行和方便日后对其进行 保护和改造，变电站对线路保护的设置往往采取多样化 用两组ＣＴ绕组，对两侧的电流进行制动的同时也提高了 的策略，保证线路保护和旁路保护能够在型号、保护原 理及硬件配置等方面能够明显地区分出来。比如在信号 传输方式方面，线路保护的旁路代收发信回路和旁路保 护装置保持一致，前者若是单相式设计，则后者也是单 相式设计，前者是分相式设计的思路，则后者也相应地 遵照分相式设计来进行。 ３．２光纤接口装置电源切换回路 光纤信道中包括光纤接口装置，光纤接口装置的工 作电源主要是选择光纤纵联保护类型的电源。如果出现 了线路保护被旁路保护所取代的情况，应该相应地把线 路保护电源进行切换，以防止旁路保护因检修或者其他 原因而停止运行。 ３．３信道监视信号切换回路 如果旁路保护代线路保护并出现了对断路器进行检 修并切断了这一间隔的测控信号电源的情形，测控信号 就不能按时地到达后台以反映光纤接口装置和信道的具 体情况，这是２２０ｋＶ光纤纵联保护旁路代切换回路方面做 出的设计规定，缺点是无法全面地对监视旁路保护代路 运行的状况，为了解决这个问题，可以将旁路间隔应用 于光纤接口装置和信道的监视信号位置。 ４光纤纵联差动保护实际应用中应该注意的 问题 ４．１保护之间的连接问题 ． 和常规保护不同，光纤纵联电流差动保护装置连接 通信设备这一过程有自己的独特之处，这表现在传输内 容的性质和连接方式方面，常规保护传输的是表示命 令的开关量，常用０和１表示，主要是允许信号和直跳信 号，而光纤纵联电流差动保护装置传输的既有开关量，也 包含数字量，这些数据要经过一系列的比较和计算后控制 闸的跳动。在连接方式方面，光纤纵联电流差动保护有两 种方式：一种是直接相连方式；另一种是复用方式。 ４．２同步问题 在连接复用接口和通信设备时，６７０３同向方式是比 较常见的，而主从时钟方式可以使６４ｋｂｐｓ数据通道收发 数据同步复接的要求得到满足，同时避免时钟不同步和 滑马问题的出现。在装设保护元件时，接口是没有条件 的，但主从时钟方式是必须要满足的要素，这样才 能保证两端保护装置的差流同步。关于纵联电流差动保 护的方式有许多种，比如专用光纤保护、复用微波保 自身的抗误动能力。 ４．４ ＣＴ断线的判别 ＣＴ断线的判别对保护电流纵差有重要作用，如果在 实际的操作过程中出现了差错，有可能导致保护误动情 况的出现。为了对所有可能出现的纵差进行保护，可以 采用引入不同绕组、交换线路两侧的零序电流情况的方 法、根据检测电压或零序电压的变化情况来进行闭锁保 护等方式，其中第二种方式的效果最好。 ４．５电容电流补偿问题 据目前中国的电力行业发展情况来看，光纤纵差电 流差动保护应用的范围比较广，但应该把电容电流补偿 这一问题考虑在内，使保护内预设的充电电流值真正发 挥其在补偿线路电容的作用，我们没有必要每次都对电 容定值进行重新整定，而是可以设定一个开入量以对电 容定值的切换进行控制。综上所述，随着我国社会经济 背景下通信技术的不断发展和创新，２０ｋＶ高压电网继电 保护的通道类型有了越来越多的选择。但是不可否认的 是，我们还缺少关于２２０ｋＶ光纤纵联保护中的旁路保护代 线保护的运行经验，２２０ｋＶ电网旁路代路纵联保护通道在 切换过程中也存在着一些亟待解决的问题。为了为超高 压电网继电保护采用高性能的通道提供比较好的硬件基 础和提高电网继电保护服务质量，我们在未来还需要对 光纤网络展开进～步的研究和实验，同时各行业和专业 间的良性沟通和有效协调（如工程设计、运行、通信、 保护等与电力相关的专业）也是必不可少的中坚力量， 同时我们还应该对旁路保护与被代线路保护的硬件和软 件特点进行比较和分析。总之，光纤通道在以后超高压 电网继电保护中的应用有广大的发展前景，我们要继续 不断进行研究以尽量解决新问题、培养新思路。 参考文献 【１】马贤宁．２２０ｋＶ线路ｐｓＬ６０２Ａ高频纵联保护拒动分析 【『】．科技风，２０１５，’（２）． ［２ 白成亮．２２０ｋＶ拉东变电站智能化改造探讨卟２］黑龙江 科技信息，２０１４，（９）． 作者简介：陈基顺（１９７５一），男，广东潮阳人，广东电 网有限责任公司珠海供电局工程师，研究方向：变电运行管 理、大修技改工程管理。 （责任编辑：秦逊玉） １３７—
