浅谈220kV线路主保护双重化配置后重合闸使用的问题

徐博+张秋慧

【摘 要】在220kV线路主保护在双重化配置后，现场只使用一套主保护的重合闸，而另一套主保护的重合闸停用，现场往往没有考虑重合闸与主保护之间的配合问题，在一些特殊故障状态下，重合闸的投入会影响系统稳定运行，甚至危及一次设备。论文立足于现场保护、重合闸配置情况，通过分析故障状态下主保护、重合闸的动作情况，提出主保护双重化配置后重合闸使用的建议。

【Abstract】After the dual-configurations of the main protection of 220 kV circuit， there is only one reclosure for the main protection on the site， while the other one for the main protection is out of service. The cooperation problem between the reclosure and the main protection is always not considered on the site. Under the status of some special troubles， the use of the reclosure will have an impact on the stable operation of the system， and even endanger some primary equipment. This article is based on on-site protection and reclosure configuration， through the analysis of main protection and reclosure actions under fault conditions， puts forward the use suggestions on reclosure after the double configurations of the main protection.

【關键词】主保护；重合闸；双重化

【Keywords】 main protection；reclosure；double configurations

【中图分类号】TM762 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2018）02-0131-02

1 引言

随着继电保护装置“六统一”标准化细则和国家电网公司“十八项反措要求”的实施，220kV线路主保护双重化配置日益成熟，但主保护重合闸使用问题也日渐凸显出来。现场对双套主保护的配合及使用已经相当成熟，但两套主保护重合闸的使用，却存在一定的缺陷，特别是在系统出现一些特殊故障的时候，重合闸在两套主保护上动作情况存在一些差异，错误地使用重合闸时，极有可能损害系统稳定，危及一次设备[1]。

2 现场220kV线路主保护双重化的配置

根据Q/GDW 161-2007《线路保护及辅助装置标准化设计规范》的相关规定，220kV线路保护装置应双重化，即配置两套完全独立的全线速断的数字式保护，宜由不同的保护动作原理，不同的厂家的硬件结构构成。还应具有完整阶段式相间距离、接地距离、零序方向后备保护及自动重合闸功能。

目前220kV线路微机保护装置一般配置的主保护为能实现全线速动的纵联保护，根据原理分类，纵联保护主要是分相差动、纵联方向和纵联距离，而按纵联通道分类有光纤通道和高频通道。纵联方向和纵联距离保护又可使用闭锁式或允许式逻辑。分相差动保护的光纤通道传送的报文用来取代交流二次回路，纵联方向或纵联距离保护无论使用的是光纤通道还是高频通道，传送的都是逻辑接点命令。

在经常使用的产品中，光纤分相差动保护的产品为RCS-931、PSL-603、CSC-103等。高频保护的产品为RCS-901、CSC-101、PSL-602等，若采用高频通道，投闭锁式，采用光纤通道，投允许式。

现场220kV线路保护按双重化原则配置，即两套全线速断的数字式保护，并按两面屏的方案配置：

线路保护1屏：线路保护1（含重合闸）+ 分相操作箱1等。

线路保护2屏：线路保护2（含重合闸）+ 分相操作箱2等。

在现场实际也是按照以上要求配置220kV线路主保护，两套线路主保护由不同的保护动作原理，不同的厂家的硬件结构构成，一般由一套允许式纵联方向（距离）保护，一套分相电流差动保护构成。

3 发生故障时，主保护重合闸动作情况分析

现场220kV线路一般使用一套允许式纵联保护和一套分相电流差动保护作为主保护，两套保护都具备重合闸功能，下面简要分析两套主保护、重合闸的动作情况。

3.1 故障在允许式纵联保护保护范围内

当故障点发生的K点时，如图1所示，K点相当于在M侧出口处，此时M侧的接地或距离保护快速动作，而允许式纵联保护可能还未来得及动作，故障已经被切除，并未发送允许信号，只能靠N侧的II段距离保护或零序电流保护延时跳开N侧开关。

为了克服这一缺点，采用由TJQ接点发送允许信号，当M侧保护动作将开关跳开的同时，启动TJQ继电器，TJQ接点闭合，启动M侧向N侧发送允许信号（在发送允许信号之前，已收到N侧发送的允许信号），N侧保护启动且收到M侧发送的允许信号后，发三相跳闸命令，不闭锁重合闸，如图2所示。

当K点发生瞬时性故障时，可以依靠重合闸功能恢复送电，当K点发生永久性故障时，可以在重合闸动作后，加速跳开，切除故障点，保证系统的继续供电。

此种情况下，使用允许式纵联保护的重合闸功能是没有问题的，可以使用该套主保护的重合闸功能，但是在另一种情况下，即故障点出现在纵联保护死区时，使用允许式纵联保护的重合闸功能却存在一定的缺陷[2]。

3.2 故障不在分相电流差动保护保护范围内

当K点发生故障时（M开关与CT之间）如图3所示，故障在线路MN保护保护范围之外，但在M侧母差保护范围之内，由母线保护动作跳开M开关，但故障点K并没有从系统中切除，在母线保护动作的跳M开关的同时，启动M侧TJR继电器，TJR接点再启动M侧的“远跳”功能，由M侧保护装置向N侧发“远跳”信号，N侧保护启动，并收到“远跳”开入，发三相跳闸命令并闭锁重合闸。如图4所示。

当故障点在开关与CT之间时，离故障点较近的一侧向较远的一侧发送的是“远跳”，该信号是具有闭锁重合闸功能的，这是与允许式纵联保护不同的。因此，对于分相电流差动保护而言，就不会发生对故障点再次冲击的情况。

4 允许式纵联保护与分相电流差动保护动作、重合闸情况对比

故障点在保护范围以内，对允许式纵联保护、分相电流差动保护，都可以很好的切除故障。

在220kV线路主保护双重化配置后，为了保证系统的稳定运行，保障一次设备的使用寿命，220kV线路保护的重合闸建议使用分相电流差动保护的重合闸，此套保护的重合闸对故障点在开关和CT之间时，做出良好判断，同时对系统及一次设备的保护性能更为优越。

5 结语

本文对220kV线路主保护双重化配置后，重合闸使用问题进行了研究，结合现场配置的实际情况，通过分析在故障状态下两套主保护、重合闸动作情况，归纳出主保护和重合闸的配合情况，还提出主保护与重合闸配合之间存在的缺陷。最后本文提出220kV线路保护的重合闸建议使用分相电流差动保护的重合闸，该建议不仅解决了故障点在纵联死区时重合闸与其他主保护配合间存在的缺陷，而且便于现场实现。

【参考文献】

【1】国家电网公司.Q/GDW161-2007 线路保护及辅助装置标准化设计规范[M].北京：中国电力出版社，2007.

【2】朱声石.高压电网继电保护原理与技术[M].北京：中国电力出版社，2005.endprint