发电厂220kV线路保护改造的应用研究

黄平

摘 要：我国电网系统经过多年发展以后，在某些方面出现了线路元件老化，系统无法满足当下社会生产生活需要等情况。本文结合220kv现代化技术改造案例，重点阐述了在220kv线路保护改造过程中直流电源的合理配置问题，进一步优化了电流回路连接方式以及联跳回路内功能选择问题。对于现场改造出现的其他问题也进行了合理解决，并且明确了在线路改造作业中应当明确的要点和难点，力求对旧回路的改造尽可能的科学合理。

关键词：发电厂;220kV线路保护改造;应用研究

一、有关保护装置直流电源回路的相关问题

（一）改变旧有的环网供电模式

直流电源的稳定运行对于整个保护系统的正常工作有着相当重要的意义，一旦直流电源出现问题，整个保护系统就难以正常运行。在以往的老式直流电源回路中，系统多采用环网供电模式，这种供电方式已经不能满足现行规定的要求，所以应该将其替换为辐射式供电模式，其具体阐述为：“相互作为赘余配置的两套主要保护体统，两套安稳系统，两组跳闸回路等系统均需采用辐射供电模式”[1]。

（二）不同的保护系统应该有专属的供电装置

在有关规范文件中，对于保护装置的供电问题，有着具体的要求，其具体阐述为：“在具有双重保护装置的系统中，每个保护装置的供电方式应互相独立，作为供电来源的直流电源应改从不同段的直流母线中通过专属的直流熔断器来获取能量。”而在220kv的线路保护问题中，两套保护装置已经是必备的。这就要求要为这两套保护装置分别配置各自独立的直流电源来进行供电。不能采取并联接法在已经连接一块保护屏的直流电源上再分出线路连接另一块保护屏。这样做的好处在于，在进行分别配置独立电源后，如果一块保护屏需要日常检修和维护时，另一块保护屏依旧能够正常工作，以满足正常的电路保护工作[2]。

（三）保护电源和控制电源的分别配置问题

在有关220kv线路保护的规范文件中，保护电源和控制电源的问题有硬性要求，其具体阐述为：“在220kv的保护电路中，保护电源和控制电源应当互相独立配置，由相互独立的空气开关进行控制，在110kv以下的电路不做硬性規定。”在保护装置中，尽管排除故障时需要保护电源和控制电源同时正常工作，在缺少二者之中任意一个时，保护动作都不能正常触发，然而将保护电源和控制电源分别独立开来仍然具有其独到优势，具体可分为三点：第一，当保护电源的供电回路出现问题时，不会影响控制电路的正常工作，控制回路仍旧照常运行。在此时出现相关故障，断路器可由人工操作，借由人工干预能够将事故影响控制到最低范围内。第二，当任意一套保护电源出现问题，另外的控制电源仍然照常工作，这可以保证母线保护等相关工作不受影响[3]。第三，当控制电源出现问题时，保护元件仍然在记录相关数据，这为后续排查事故起因有很大帮助。

二、有关电流互感器回路的相关问题

（一）串接电流回路

一般的发电厂220kV线路中都会用到电流互感器CT，电流互感器CT共有八个绕组，每一个绕组都接到不同功能的线路中。具体的接入线路与线路参数如表一所示。而现行改造方案需要对母线进行保护双重化配置，这里采用的使母线保护线路Ⅱ，但这样又导致电流绕组减少，不能够完成保护任务，因此需要将其中的一组电流回路进行串联。进行电流回路串联则需要对其中的绕组进行详细计算考虑后进行，在CT接入线路的具体参数如表一所示。在这里要遵循“发电机和变压器主回路、220kV及以上电压线路保护宜采用复合误差较小的5P或5PR级电流互感器”，遵循这一原则，因此在对此组线路进行改造时需采用5P40精度的绕组来进行母线保护。

同时在进行串联操作时还应当对串联回路的优先级进行适当地考虑。在进行串联操作时应当对设备所需求的电力进行规划，对停电不会造成影响的回路进行串接。其次是将绕组中相对较为重要的设备放在串联回路的前端，这样做的好处是即使回路后端的设备出现故障而不能正常工作供电，前端的较为重要的设备也能够短接电流回路，不会影响前端设备的正常工作。在具体的操作中可以将“备自投装置”接在前端，然后接“录波装置”，而剩下的一组5P精度的绕组就作为母线保护Ⅱ使用。经过改造的电路为：“线路保护Ⅰ、线路保护Ⅱ、母线保护Ⅰ、母线保护Ⅱ、安全稳定控制、备自投+故障录波、测控、电度表”，这样的改造方案使得线路更加安全，对于母线的保护也更严密。

（二）利用升流试验来检测回路

为了保证改造后的电路能够正常运行，则需要对改造后的电路进行升流实验。经过串联保护后，虽然整体电路处在断电状态，但所串联的部分还在正常工作，具体是“母线保护、安全稳定控制、备自投以及录波装置”。因此在升流实验进行前需要将除录波装置以外的上述装置进行解开连片并短接电流回路，通过此步操作来防止因升流试验的电流进入而造成影响。录波装置尽管也在运行中，但例外的是电流的进入不会影响其正常的工作，因此在升流试验前不需要短接录波装置。而断开的电流片则应当在线路各个负责项目分别检验完成后再进行统一安装，避免因检验导致电流提前进入电路造成损害。

（三）检测互感器极性是否安装正确

在电路相关方面，所接的部件极性安装十分重要，因而在完成上述电路改造后需要对CT的极性进行检验。为了便于分析电路的极性，一般CT按照正方向的接法。按照《BP-2B.000.JS  BP-2B微机母线保护装置技术说明书》中“双母线接法：各元件CT的极性端必须一致;一般母联只有一侧有CT，装置默认母联CT的极性与Ⅱ母线上的元件一致”的准则，因而在安装时极性要求如图一所示[4]。

三、结束语

由于社会对电力的需求大量增加，国家在电力供应技术上也加大了开发的成本，这导致了电力相关的技术发展速度极快，而目前部分发电站采用的220kV高压线路已经明显无法满足当前的电力需求，因此对发电厂的线路保护改造工作正在如火如荼地进行着。在保护改造工作中应当及时淘汰已经落后的技术，按照当前新的标准来进行工作，多加总结之前的工作经验教训。对于施工中的重点要做好计算与施工时的监督检验工作，保证改造工作顺利进行，为人们安全稳定用电提供保障。

参考文献：

[1]吴质瑊.浅析220kV线路保护问题和处理[J].电子技术与软件工程，2018（03）：172.

[2]王亚明. 220kV茅口变电站整体改造方案研究[D].南京理工大学，2019.

[3]侯骏. 济南电网220KV系统继电保护不配合问题及优化方案研究[D].山东大学，2017.

[4]蒋忠江. 胜利油田220kV线路保护改造问题研究[D].山东大学，2019.

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