500kV升压站保护特点分析

郑 辉

（河北兴泰发电有限责任公司，河北 邢台 054000）

500kV升压站保护特点分析

郑 辉

（河北兴泰发电有限责任公司，河北 邢台 054000）

结合某500kV升压站的实际情况，较为详细地分析了其所采用的3／2接线保护的主要特点，对该500kV升压站长时间、稳定运行具有十分重要的现实意义。

500kV 升压站；3／2接线；保护；特点

0 引言

某500kV升压站自投运至今，一直运行良好。该升压站采用的保护装置大多采用国内外先进技术，且各有特点。其与以往的保护装置相比，也有着诸多差异。所以，本文拟通过详细的分析比较全面掌握该保护系统的功能特点，以便于相关设备维护工作的开展。

1 3／2接线保护

1.1 3／2主接线保护配置

首先，所有开关仅配置单个RCS－921A保护，用以实现失灵保护及重合闸功能，且单个开关仅配置一个操作箱。其次，将双套RCS－922保护配置于单个边开关屏柜之上，双套RCS－922保护分别作用在中、边开关的跳圈之上。最后，在每条线路之上配置数套RCS925远跳装置，远跳动作由边中失灵保护予以启动，电抗器保护和过电压保护启动远跳。

1.2 3／2接线失灵保护的跳闸对象

在边断路器的失灵保护动作之后，实现了边断路器所在母线上全部中断路器和断路器的跳开动作，并实现了远方跳闸功能的启动。在启动中断路器的失灵保护动作之后，实现两侧边断路器的跳开动作，并启动对侧相应的断路器。需要注意的是，由于中断路器和边断路器所保护的跳闸对象有所差异，因此失灵保护务必单独跟着断路器进行设置。

1.3 断路器失灵保护

由充电保护、变压器保护、线路保护或者母线保护来启动边断路器的失灵保护，在失灵保护动作之后，接着再跳该断路器一次，并对该母线上的全部中断路器和断路器进行跳开。另外，对于连接元件为变压器或线路的情况，还应当对应地启动跳闸继电器跳各侧的断路器，或者启动此线路的远跳。

由充电保护、变压器保护或者线路保护来启动中断路器的失灵保护，在失灵保护动作之后，接着再跳该断路器一次，并对两个边断路器进行跳开。另外，对于连接元件为变压器或线路的情况，还应当对应地启动跳闸继电器跳各侧的断路器，或者启动此线路的远跳。

1.4 3／2接线死区保护

基于TA的位置和数量来对死区范围进行判定，如图1所示。

TA与断路器之间（图1中TA1与断路器1之间）一旦发生故障，在跳开开关之后，就无法消除故障。由于该类型的站内故障呈现出电流大、对系统影响较大的特点，且失灵保护动作通常都有着较长的时延，因此有必要设置相应的死区保护，以缩短动作响应时间。其动作逻辑主要如下：当装置接收到TWJ信号和跳闸信号之后，并且死区过流元件动作依旧没有返回，死区保护由死区保护投入控制经整延时予以启动，失灵保护与出口回路保持一致。

图1 3／2接线死区保护说明示意图

1.5 瞬时限跳回路

由用户设定决定，瞬时限跳回路可以分为三相及三相限跳、两相跳闸联跳和单相跟跳等方式。瞬时限跳回路的出口接点和对应的保护出口接点一道实现开关的跳开动作。

1.6 3／2接线重合闸

为了日常检修和维护的方便，应当按照断路器来进行3／2接线重合闸的配置。另外，为了有效降低对系统的冲击，一定要使两断路器按照顺序重合。需要注意的是，后重合断路器务必先成功重合，只有这样，才能产生和发送重合脉冲。

通常情况下，将边断路器作为先合断路器。这是由于边断路器重合于永久性故障上拒动，实现失灵保护跳相邻母线，对停电范围不产生负面影响。反之，如果先合中断路器重合于永久性故障上拒动，就会使该串处于停用状态，对停电范围产生负面影响。

在由于断路器退出工作或因故检修而使先合重合闸停用的状况下，后合重合闸以先合重合闸整定时限动作，以便杜绝日后重合闸整定时限重合，缩短非必要的时延，从而有效增强系统的稳定性。

1.7 瞬时单相故障线路两侧重合顺序

如图2所示，一旦线路出现瞬时性单相接地故障，首先两侧断路器单相跳开，其断路器重合顺序为：变电站侧1DL→发电厂侧3DL→变电站侧2DL→发电厂侧4DL。

1.8 永久性单相故障线路两侧重合顺序

如图3所示，一旦线路出现永久性单相接地故障，首先两侧断路器单相跳开，接着重合的是变电站侧1DL断路器，合于故障保护动作跳变电站侧断路器。发电厂侧无重合机会，通过非全相对跳开进行保护。

图2 瞬时单相故障线路两侧重合顺序示意图

图3 永久性单相故障线路两侧重合顺序示意图

1.9 自动重合闸

对于该500kV升压站来说，所采用的中断路器和边断路器的双套RCS－922装置存在明显的重合闸顺序问题。为了满足现实需要，装置内设置了“闭锁先合”以及“投先合”等开关量输入。

在“先合投入”压板投入的情况下，该升压站装置的重合闸设定为先合重合闸，该方式具有合闸脉冲发送时延较短的特点（合闸脉冲持续120ms）。

启动先合重合闸的情况下，马上闭合输出开关量接点的“闭锁先合”，此接点作为后合重合闸的“闭锁先合”的开关量输入。

2 RCS－921A 压板投退

（1）功能压板：投先重、投充电保护、投检修状态、重合方式切换把手。（2）RCS－921A装置面板介绍：图4中，“运行”指示灯为绿色，正常运行装置时，该灯处于长亮状态。“TV断线”指示灯为黄色，在出现电压回路断线的情况下，该灯处于长亮状态。“充电”指示灯为黄色，完成重合充电的情况下该灯点亮。“跳A”、“跳B”、“跳C”3个指示灯均为红色，在保护动作出口时点亮，当“信号复归”后立即熄灭。“重合闸”指示灯为红色，在保护重合闸动作的情况下点亮，而当“信号复归”后立即熄灭。

图4 RCS921装置面板示意图

RCS－921A可作为辅助保护装置，实现过电压启动远跳，有着就地判别功能的过压保护和收信直跳。

3 结语

500kV升压站长时间、稳定运行，对于整个电网具有至关重要的意义。只有充分了解500kV升压站的保护特点之后，才能高效、科学地开展日常维护工作。因此，广大技术人员务必认真学习，充分领会和掌握，不断提高自身的综合素质，以便确保升压站的正常运行。

［1］王志刚，苏平.神头二电厂500kV升压站线路断路器取消合闸电阻可行性论证分析［J］.山西电力，2005（6）

［2］牛传杰.聊城发电厂500kV升压站PMC项目管理模式的探讨［D］.北京：华北电力大学，2010

［3］汪元姣.嘉兴电厂二期500kV升压站电气控制设计特点［J］.电力设备，2005（12）

2014－05－13

郑辉（1971—），男，河北邢台人，工程师，主要从事发电厂电气二次设备、继电保护及自动化装置的检修管理工作。