浅谈弱馈保护在电网中的应用及注意事项

郑宗林

(深圳供电局有限公司,广东深圳 518036)

浅谈弱馈保护在电网中的应用及注意事项

郑宗林

(深圳供电局有限公司,广东深圳 518036)

在去年的调度员正副值考试时,中调提了一个问题“什么是弱馈,弱馈的作用是什么”。确实,中调的日常工作中涉及修改弱馈保护的情况不少,从日志统计的结果看,去年全年有记录修改的情况至少27次。那产生一个新的问题“中调在什么情况下考虑修改,为何不一直投入弱馈保护”,是运行方式的影响,还是与保护类型有关,抑或是仅对于单供线路才有要求？

弱馈保护 电网

对于我们所管辖的110kV线路，在操作中基本没有对弱馈保护的一个明显要求，但弱馈的投退对事故的判断造成影响。目前110kV线路部分弱馈一直在投入，部分却一直未投，这又是基于什么考虑？

回顾2009年07月19日的110kV正坂线及鹏然线跳闸，两条线路单侧开关跳闸，在主保护投入的情况下，均为后备保护动作，经查对侧均未投入弱馈保护。

1 事件回顾

1.1 弱馈未投情况

110kV鹏然线大鹏站侧开关跳闸。(天然气站为终端站，主保护投入)

大鹏站保护动作情况：距离I段保护动作，重合闸动作失败。故障相C相，测距3.6km。(线路全长6.141km)

注：线路为距离I段保护动作，则不难判断故障点。如果故障点在线路的70%以外(现在距离I段保护范围变为50%)，就II段动作，则不利于调度判断故障点。

1.2 弱馈投入的情况

110kV骏鹏I线两侧开关跳闸。(骏鹏II线已跳闸，骏鹏I线单回供电，大鹏站为负荷端，主保护投入)

骏康站侧保护情况：纵联距离、纵联零序方向、距离I段、零序过流I段保护动作，C相故障，测距2.4kM，重合成功。

注：大鹏站为负荷端，有可能保护未能启动，但由于其投入“弱电源侧”控制字，通过弱馈逻辑向骏康侧发出了允许信号，因此骏康侧纵联保护动作，大鹏侧保护不动作。

2 保护原理

电力系统的输电线路存在一侧是弱电源，甚至是无电源的情况。在这些线路内部发生故障时，弱电源侧的保护很可能不启动。对于允许式保护，弱电源侧不发出允许信号，强电源侧也不能跳闸，导致两侧保护不能快速跳闸甚至拒动。为解决此问题而设的保护称为弱馈保护。

如图1所示，单端供电系统，站B为纯负荷侧，且主变中性点不接地，则在线路L发生故障时，B侧保护2因无故障电流流过而无法判别是正方向故障。因此线路L两侧装设的依靠判断故障方向原理的纵联距离、纵联零序保护无法动作，需要靠电源侧保护的距离保护和零序过流保护动作切除故障，对应的事故现象是开关1跳闸、开关2不跳闸，这给调度员判断故障点带来了困扰。

总的来说，弱馈的基本原理是当保护的正方故障判别元件和反方向判别元件均不动作，而低电压又满足条件时则给对侧发信让对侧的主保护动作跳闸。

图1

图2

图3

3 投入情况

目前深圳电网只有部分线路投入弱馈。

以110kV输电线路为例，目前深圳电网采用的线路主保护装置型号有三种：(1)RCS-941B纵联保护;(2)RCS-943电流差动保护;(3)LFP-941B纵联保护。

在有弱电源侧的线路中：

(1)主保护装置型号为RCS-941B纵联保护的部分单回路线路投入弱馈，如：骏鹏I线。(对弱电源侧均要求投入弱馈保护，但无法统计是否已经执行，因此弱馈保护投入情况以现场为准)

(2)主保护装置型号为RCS-943电流差动保护和LFP-941纵联保护的线路没有投入弱馈。(定值单无此项，无法进行投退)

4 投入风险及问题

(1)若两侧都投入了“弱电源侧”，会产生什么风险？假如发生远端区外故障时，两侧保护有可能正方向元件均不动作，而低电压或电流条件满足，可能会导致反方向侧保护误发信而导致保护误动作。如图2所示，若E、F同时投入“弱电源侧”，当线AB故障时，可能导致线路EF误动作。因此，不允许在线路两侧同时投入保护的“弱电源侧”。

(2)若只是单侧投入“弱电源侧”，是否就没有风险？例如投入“弱电源侧”一侧的反方向元件的灵敏度低于对侧正方向元件，当出现反方向故障时，可能会出现“弱电源侧”功能一侧反方向元件不动作，而“弱电源侧”功能满足条件，误发信造成保护误动作的极端情况。如图3所示，D侧投“弱电源侧”功能，当线路EF故障时将出现这种情况。因此，单侧投“弱电源侧”功能，也可能由于定值整定问题，导致两侧保护方向元件无法配合而出现误动作。目前这段风险已通过规程进行管理：规程规定“反方向元件灵敏度必须大于正方向元件”。

5 调度处理此类事件注意事项

(1)光纤差动不判方向，不存在弱电源问题。

(2)中调修改弱馈保护的情况。220kV无旁路变电站直接配置两套光纤差动保护，不存在弱馈问题;而对于220kV存在旁路的变电站，由于大部分光纤差动不能代路(注：并非所有光纤差动保护通道都不能切换，如：西乡站配两套光纤差动，有一套931的旁路保护，专供光差代路用)，此时会配置另一套主保护为高频保护，即使是双回供电的负荷侧变电站，也存在一回跳闸后另一回单供而成为弱电源的情况。基于此考虑中调在改变运行方式时仍会频繁改动高频保护的弱电控制字。

(3)对于单供的终端站，出现事故跳闸时多一种判断可能。若出线单侧开关跳闸且为距离II段动作，也可能是区内故障。

(4)投弱馈不是要两侧开关同时跳，而是让电源侧主保护动作，因此投入弱馈保护线路单侧开关跳闸也属于正常现象。