220 kV旁路开关代线路开关常见问题分析

摘 要：文章讲述了胜利发电厂220 kV线路保护配置情况，对旁路代线路过程中保护的切换问题，进行了分析；列举了线路和旁路并列时的负荷电流分配情况，提出操作过程中的注意事项。

关键词：切换 分析 分配 注意事项

中图分类号：TM773 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）05（a）-0101-01

旁路代线路运行的操作是变电站常见操作，但其中一些细节往往被忽略，特别是高频保护的投退，没有认真考虑保护之间的逻辑性，延长装置失去主保护的时间。如果发生故障，往往会使装置拒动或误动，造成事故扩大化，对设备的安全造成很大威胁，特别是220 kV及以上电压等级系统事故，将严重影响到系统的稳定运行。

1 保护配置

胜利发电厂220 kV系统为双母线带旁路运行，有出线6条，旁路1条，主电源4条。若线路开关检修需要退出运行，可由旁路开关通过旁路母线带线路运行，不影响线路正常供电，保证用户用电可靠性。

由于220 kV线路电压高，输送功率大，为了满足系统稳定性要求，切除故障的时间要尽可能短。所以线路开关保护装置配备距离和零序保护作为后备保护，加装高频保护作为主保护，构成高频距离和高频方向保护，以保证开关动作的可靠性和灵敏性，实现既能保证在本线路故障时快速切除，又可作为母线及相邻线路的后备。旁路开关只配置了距离和零序保护装置，当旁路开关代哪条线路开关运行时，就将该线路的高频保护切换到旁路运行，利用线路的高频通道组成高频保护，实现旁路开关带主保护运行。

2 旁路带线路运行时，原来操作顺序如下

（1）停用线路距离、方向高频保护；（2）检查旁路保护定值改为所带线路定值；（3）合上旁路—1（—2）、—4刀闸；（4）合上旁路开关，利用旁路开关给旁路母线充电；（5）断开旁路开关，合上线路旁路刀闸；（6）合上旁路开关，进行两开关并列；（7）进行高频保护切换，切换开关由“本线”切至“旁路”；（8）断开线路开关，进行两开关解环；（9）拉开线路开关—3、—1（—2）刀闸；（10）测试旁路带线路的距离高频通道正常，投入距离高频压板。

3 倒换过程中发生故障时的分析

3.1 线路一次接线图如下

2009年3月12日颁发的《山东电力系统调度规程》第236条规定：由旁路开关代出线开关或旁路开关恢复备用，倒闸操作过程中，应将线路各侧纵联保护停用。

在《山东电力系统调度规程》中，纵联保护即为高频保护，但是其中没有明确规定高频保护切换的具体时间顺序。按照3叙述的操作顺序，在线路开关和旁路并列前，将线路两套高频保护停用，也就是说，旁路开关与线路开关并列之后，虽然高频保护切换开关已切至“旁路”位置，但是爆破保护压板并没有投入，所以没有主保护，而只有距离和零序保护，当保护区内发生故障时，即故障点5发生接地故障时，旁路开关和所带线路开关不能快速切除保护区内故障；如果两开关并列时发生区外故障，如图1所示的故障点4发生相间或接地故障，开关1、2保护不会快速动作，但如果此时拉开线路开关1，开关1的跳闸位置继电器TWJ给线路对端开关3发位置停信信号，开关3高频保护有可能误动作跳闸，造成线路停电。

3.2 改进方法

如果在旁路开关与线路开关并列之前，将线路开关的高频距离保护中的高频保护先停用，若此时发生故障，线路开关有高频方向保护作为线路主保护跳闸，不会扩大事故范围；旁路开关合上之后，再将线路高频距离保护屏切换开关由本线切至旁路，然后测试高频通道正常后，投入旁路保护屏“高频保护”压板，旁路开关有高频距离保护，线路开关有高频方向保护，如发生故障，能同时无时限跳开开关，切除故障，不会扩大事故范围。

3.3 改进后的操作顺序如下

（1）停用线路距离高频保护；（2）检查旁路保护定值改为所带线路的定值；（3）合上旁路—1（—2）、—4刀闸；（4）合上旁路开关，利用旁路开关给旁路母线充电；（5）断开旁路开关，合上线路旁路刀闸；（6）合上旁路开关，进行两开关并列；（7）进行高频保护切换，切换开关由“本线”切至“旁路”位置；（8）测试旁路带线路的距离高频通道正常，投入距离高频压板；（9）断开线路开关，进行两开关解环；（10） 拉开线路开关—3、—1（—2）刀闸。

4 开关并列后负荷及电流分配

4.1 正常情况下旁路开关负荷及电流分配

线路开关与旁路开关并列后，旁路开关会分配部分线路负荷，由于线路长度、容抗等原因，负荷电流分配不均衡，主要有3种情况：（1）当线路负荷较低时，旁路开关显示有功送电变为有功受电，如线路开关负荷为10 MW，电流50 A，两开关并列后，旁路开关负荷显示-8 MW，电流40A。（2）当线路负荷较高时，旁路开关分配线路开关负荷为较大部分，如线路负荷为160 MW，电流440 A，两开关并列后，旁路开关负荷显示110 MW，电流320 A。（3）当线路负荷为0时，旁路开关无负荷，由于有感应电流，在DCS监控画面中显示负荷为-4 MW，电流20 A。（4）以上3种情况均为正常，可立即断开线路开关，防止长时间并列，影响设备安全运行和操作进程。另外，检查旁路开关三相电流平衡，每相不平衡电流不超过额定电流的5%。

4.2 特殊情况下旁路开关负荷及电流分配

当线路开关和旁路开关的电流互感器变比不同时，两开关并列后也会与上述情况不同。以万盐线213开关为例，其电流变比为1200/5，而旁路210开关电流互感器变比为1600/5，两开关并列后，旁路开关无负荷及电流指示为0，这是因为旁路开关的电流互感器变比较大，万盐线213开关负荷较低，因此，DCS监控系统中旁路开关无负荷及电流数据。

5 旁路带线路操作过程中的注意事项

（1）将旁路开关保护定值改为所带线路开关保护定值，如定值不相同，会造成线路故障时，旁路开关拒动或误动后果，必要时对照列表核对。（2）将线路开关高频保护及时切至旁路开关，保证旁路开关运行时的主保护可靠动作。（3）两开关并列后，认真检查旁路开关负荷及电流分配情况，如不符合要求，申请调度停止操作，直到异常处理正常。（4）应注意尽量缩短两开关并列的时间，减少并列时保护出现问题的几率。

6 结语

旁路开关带线路开关运行是比较重要和复杂的操作，在每年的春、秋季电网检修中，此项操作频繁。本文对倒换过程中的几个问题进行了分析、阐述，提出了改进意见和注意事项，避免操作过程中发生开关拒动和人员由于误判断造成的开关误动情况，保证线路及电网安全稳定运行。

参考文献

[1]江宝花.高压油断器分闸故障的原因及处理措施[J].内蒙古水利，2011（3）.

[2]张涛.浅议供电设备常见故障及维修方法[J].黑龙江科技信息，2011（23）.