220 kV线路闭锁重合闸实现方案分析

迟 翔

(国网江苏省电力有限公司超高压分公司，江苏 镇江 232001)

0 引言

闭锁重合闸是指自动重合闸装置在不希望重合的情况下不工作，在重合闸投入运行时，由于一次设备(如开关气压低、油压低)或者二次设备(满足保护闭重逻辑或人为停用重合闸功能)等原因导致重合闸功能闭锁。220 kV线路保护闭锁重合闸功能，经历了传统线路保护间相互闭锁的模式，再到两套线路保护完全独立互相不闭重，直到现阶段基于IEC 61850的智能变电站通过智能终端实现线路保护相互闭锁重合闸。智能变电站采用“三层两网”结构后，严格划分了A，B网的信息流，在位于间隔层的保护装置中无法直接通过GOOSE网实现两套保护装置的相互闭锁，从而衍生出了在过程层层面通过智能终端实现闭锁重合闸。因此，两套智能终端相互闭锁重合闸的实现方案值得重点研究分析。

1 传统保护相互闭锁重合闸功能实现

1.1 设置两套相互闭锁重合闸功能

如图1所示，传统PCS-931，CSC-602保护装置均设置闭锁本套重合闸功能，同时具备互相闭锁对方重合闸功能，通过闭重BCJ接点来实现。

图1 传统双重化保护相互闭重实现方式

1.2 仅使用一套重合闸功能

非六统一情况下，PCS-931保护装置中重合闸功能停用，PCS-931保护装置中设置了一块至重合闸压板。如图2所示，当跳闸接点闭合时，若为相间故障或永久性故障，则至PCS-931保护的跳闸接点通过至重合闸压板串至CSC-602保护装置中，实现PCS-931对于CSC-602保护装置的闭锁重合闸。

图2 采用单套重合闸闭重实现方式

1.3 传统保护重合闸配置的缺点

因至重合闸压板同时承担启动另一套保护重合闸功能，容易导致二次重合；仅使用一套保护重合闸虽然避免二次重合的风险，但缺点是取消了一套保护的重合闸，是以牺牲重合闸的冗余为代价。

《国家电网有限公司十八项电网重大反事故措施(修订版)》及国网标准Q/GDW 1161—2014《线路保护及辅助装置标准化设计规范》等均要求两套线路保护应完全独立，故以上两种方案不再使用。

2 智能变电站保护相互闭锁重合闸功能实现

智能变电站采用IEC 61850规约，严格按照“三层两网”结构进行组网。如图3所示，保护装置设置在间隔层，而智能终端设置在过程层。对于220 kV线路(或母差)保护第一、二套保护而言，第一套保护连接在A网，第二套保护连接在B网，因为网络严格隔离，故不能有信息交互。在智能变电站中，采用在过程层设备间实现相互闭锁重合闸的方式，即在智能终端上实现相互闭锁重合闸。当满足第二套保护闭锁重合闸条件后，第二套智能终端将该闭锁重合闸信号通过硬接线直接发送至第一套智能终端。第一套智能终端收到该信号之后，将第二套智能终端传来的闭重信号通过过程层GOOSE A网传送给第一套保护装置。除通过接收第二套保护闭重信号外，第一套保护自身也应能判断出闭重，与第二套智能终端传递至第一套智能终端的闭重信号互为备用。当第一套线路保护自身未正确判断闭重时，可以正确完成闭重，以防止开关误动情况的发生。

图3 220 kV智能终端相互闭重实现方式

以PCS-931-G系列线路保护为例作详细说明，该型号保护装置中NR1502插件定义了闭锁重合闸和低气压闭锁重合闸端子，这两个端子均涉及闭锁重合闸，但是在信息流上确完全不同。如图4为NR1502插件端子示意。0X0B端子定义为低气压闭锁重合闸开入，路径为：第一套智能终端→过程层GOOSE A网→第一套线路保护(重合闸放电)。0X0A端子定义为保护三跳闭重信号开入或者闭重硬压板投入，以母差保护动作为例，母差保护三跳时，智能终端间相互闭重路径应为：第二套母差保护→过程层GOOSE B网→第二套智能终端→智能终端间电缆→第一套智能终端→过程层GOOSE A网→第一套线路保护(重合闸放电)。第一套母差保护闭锁第一套线路保护重合闸路径为：第一套母差保护→过程层GOOSE A网→第一套线路保护(重合闸放电)。如图5所示，可以清晰看出母差三跳的信息流，除A套保护装置闭重开入外，也收到B套智能终端通过硬接线传递来的闭重信号，这样的信息冗余设计提高了闭重信号的可靠性。

图4 PCS-931保护装置NR1502插件闭重解析

图5 母差三跳闭重信号传递路径

综上所述，智能站通过智能终端实现闭重的方式具有优越性，不但满足了保护双重化配置要求，而且双套智能终端相互闭重也实现了冗余。

3 对运行人员操作的启示

3.1 闭锁另一套保护重合闸压板的投退

第一套智能终端上设置闭锁第二套智能终端重合闸硬压板，该压板为发送压板。当第一套智能终端检修的时候，一定要确保该压板退出，否则在第一套智能终端检修过程中，可能出现第二套智能终端保护重合闸功能被闭锁。当第一套智能终端检修时，第二套智能终端可不退出闭锁第一套智能终端压板，因为退出与否没有实际意义，但是如果退出之后，第一套智能终端恢复运行之前应当立刻投上该压板，否则将失去对第一套智能终端的闭重功能。

3.2 停用单套保护重合闸

变电站通用规程中明确规定：对“六统一”配置的微机保护，当停用其中一套线路保护的重合闸功能时，只需将对应保护的重合闸出口压板退出，不得将其闭锁另一套保护重合闸压板投入。

具体原因如下：正常运行方式下，两套保护重合闸均投入，当调度发令停用单套保护重合闸时，根据前文分析可知，若误投入本套保护闭锁另一套保护重合闸压板，则两套保护均闭锁重合闸，此时若发生单相故障即三跳不重，显然引起了事故扩大。因此，变电站典型操作票中对于此操作有明确的规范，填写停用单套重合闸操作票时的方案为：仅退出本套保护的重合闸出口压板，严禁投入本套保护闭锁另一套保护重合闸压板。

4 结束语

以上探究了220 kV线路双套保护间相互闭锁重合闸实现的方案，重点解析了智能变电站在智能终端之间实现相互闭锁重合闸的方式，分析了智能变电站实现闭锁重合闸的信息流，厘清智能终端间相互闭重的原理。针对智能终端操作过程闭锁另一套智能终端压板的投退原则及停用单套保护重合闸操作进行了简要分析，为运维人员日常巡视操作设备提供一定的参照。