變電站220KV母線和出線保護之間的配合探討

摘 要:為了便于繼電保護的安裝、運行和檢修，浙江電力公司出臺了《浙江電網220kV繼電保護標準化設計規范》，要求新投運的變電站按照標準進行設計和施工[1]，同時要求已經運行的保護進行檢查和標準化整改。本文詳細介紹了浙江臺州地區柏樹500kV變電站220kV部分保護配合情況，一方面反映目前正在運行的220kV繼電保護配置現狀，為日后標準化整改提供借鑒，另一方面旨在加強區域電網之間的技術交流。

關鍵詞:母差保護 線路保護 保護配合 繼電保護標準化

中圖分類號:TM4文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)11(c)-0035-03

1 引言

浙江臺州地區目前共有4所500kV變電站，分別在2004年至2009年投運，220kV部分均采用雙母雙分段接線方式(或遠景)。220kV母線保護、出線保護均遵循了雙重化配置原則，所用到的母線保護有ABB公司的REB103保護、深圳南瑞的BP-2B保護、南瑞繼保的RCS-915保護;出線保護有國電南自的PSL603GA保護、南瑞繼保的RCS-931A保護、北京四方的CSC103A、CSLXX保護;失靈重合閘裝置為國電南自的PSL631A保護、北京四方的CSC122A保護。本文著重分析其中一個變電站(柏樹500kV變電站)220kV母線和出線的保護配合情況，包括線路保護和開關保護之間、線路保護和母差保護之間、開關保護和母差保護之間的聯系。

2 柏樹變保護屏柜配置

該站220kV線路保護設置兩塊保護屏，第一塊屏為第一套線路保護和開關保護，包括第一套線路保護PSL603GA和失靈重合閘裝置PSL631C，第二塊屏為第二套線路保護和開關操作箱，包括第二套線路保護RCS-931A和操作箱CZX-12R2)。220kV母差保護分兩套，第一套為REB103(共5塊屏，分別為正母Ⅰ段保護RB1、副母Ⅰ段保護RB2、正母Ⅱ保護RB3、副母Ⅱ保護RB4、大電流端子屏RB5)，第二套為RCS-915AS(分3塊屏，分別為正副母Ⅰ段保護、正副母Ⅱ段保護、大電流端子屏)。

3 保護之間的具體配合

保護之間的配合主要是開關量的配合，也就是說保護滿足一定的條件之后，通過回路向另一個保護傳遞一個開關量。由于現在的保護裝置一般為微機型保護，具有標準的24V開入電平，但也有少數的開關量使用110V電源，以增強抗干擾性[2]。

3.1 線路保護(PSL603GA、RCS-931A)向失靈重合閘裝置(PSL631C)輸入的開關量

保護線路保護(PSL603GA、RCS-931A)向失靈重合閘裝置(PSL631C)輸入的開關量有以下三種:

(1)線路保護分相啟動開關失靈

線路保護動作時，要啟動失靈回路，并經過開關保護PSL631C的故障電流判別，延時跳該母線上的所有開關，并通過母差保護啟動該母線上所有線路的遠跳，跳開線路對側開關。如圖1所示。

注:

①12TJQ、12TJR，22TJQ、22TJR為跳閘中間繼電器的接點，當第一套、第二套保護(包括跳該開關的所有保護，如母差保護、線路保護)三相跳閘時該繼電器勵磁，常開接點閉合。

②保護壓板說明:

1LP17:PSL603GA保護A相失靈啟動220kV第二套母差保護壓板

1LP18:PSL603GA保護B相失靈啟動220kV第二套母差保護壓板

1LP19:PSL603GA保護C相失靈啟動220kV第二套母差保護壓板

9LP12:RCS-931A保護A相失靈啟動220kV第二套母差保護壓板

9LP13:RCS-931A保護B相失靈啟動220kV第二套母差保護壓板

9LP14:RCS-931A保護C相失靈啟動220kV第二套母差保護壓板

15LP15:失靈啟動220kV第二套母差保護公共端壓板

由圖可見，保護分相跳閘時，通過分相啟動失靈回路，并經過開關保護PSL631C的分相故障電流判別，最后開入第二套母差保護RCS-915AS;保護三相跳閘時，通過操作箱CZX-12R2三相啟動失靈，并經過三相故障電流判別，再開入母差保護RCS-915AS。

另外，還有一個獨立的失靈回路接入220kV第一套母差保護REB103，其回路和圖1相似，原理也是一樣，這里不重復。

(2)線路保護分相啟動開關重合閘

220kV線路保護一般采用單相重合閘，當線路保護動作時，分相啟動開關重合閘裝置，如圖2所示:

1)保護壓板說明:

1LP6:PSL603GA保護A相啟動重合閘壓板

1LP7:PSL603GA保護B相啟動重合閘壓板

1LP8:PSL603GA保護C相啟動重合閘壓板

1LP29:PSL603GA保護三跳啟動重合閘壓板

9LP5:RCS-931A保護A相啟動重合閘壓板

9LP6:RCS-931A保護B相啟動重合閘壓板

9LP7:RCS-931A保護C相啟動重合閘壓板

(3)閉鎖開關重合閘

當重合閘條件不滿足(如投單重時如發生多相故障)，此時線路保護將向重合閘裝置開入一個“閉鎖重合閘”的開關量。如圖3所示:

1)保護壓板說明:

1LP30:PSL603GA保護永跳閉鎖重合閘壓板

9LP15:RCS-931A保護閉鎖重合閘壓板

3.2 失靈重合閘裝置(PSL631C)向線路保護(PSL603GA、RCS-931A)輸入的開關量

(1)溝通三跳

失靈重合閘裝置(PSL631C)在滿足以下條件時其溝三跳接點閉合，并向線路保護開出一個溝三跳信號:

a、重合閘停用

b、重合閘故障或失電

c、三重方式

d、單重但被閉鎖(放電)

失靈重合閘裝置PSL631C與線路保護PSL603GA和RCS-931A的溝通三跳回路上略有不同，如圖4和圖5所示:

在圖4中，RCS-931A保護溝通三跳壓板9LP21和PSL631C的溝三跳接點并聯，若放上9LP21壓板，就等同于PSL631C溝三跳條件滿足，此時若保護動作將走溝三跳回路，跳開開關三相(若是單相故障，即構成保護誤動)，故正常運行時該壓板取下。

在圖5中，若漏放PSL603GA溝通三跳回路投入壓板15LP18，則溝三跳回路被斷開，此時即使PSL631C滿足溝三跳條件(其溝三跳接點閉合)，并在此時保護動作，“PSL603GA BDJ”接點閉合，仍然無法使得11TJQ、12TLQ、13TJQ跳閘中間繼電器勵磁，即無法溝三跳，故正常運行時15LP18壓板放上。

3.3 母差保護RCS-915AS向線路保護(PSL603GA、RCS-931A)輸入的開關量

(1)啟動線路遠跳

與500kV系統的3/2接線方式不同，220kV系統多用雙母雙分段接線，母差保護動作時要發遠跳信號，跳開相應線路對側開關。若是高頻閉鎖式保護，可以通過保護停信來跳對側開關。

1)保護壓板說明

1LP28:PSL603GA遠跳投入壓板

如圖6所示，兩套母差保護均啟動操作箱內的3ZJ繼電器，該繼電器有兩付接點，分別接于220kV第一套和第二套線路保護的遠跳開入回路，其中PSL603GA遠跳開入回路中串聯了一塊遠跳投入壓板1LP28。

4 結語

本文結合浙江臺州地區柏樹500kV變電站的保護實際配置情況，利用圖解的方式簡明闡述了220kV母差保護和出線保護之間的配合原理，這也是目前浙江范圍內正在運行的220kV系統保護的一個典型配置，這些配置均符合《浙江電網220kV繼電保護標準化設計規范》的要求。

參考文獻

[1]浙江電網220kV繼電保護標準化設計規范[M]．浙江省電力公司，2010.

[2]馬永翔，王世榮．電力系統繼電保護[M]．北京:北京大學出版社，2006.