110kV線路主后保護獨立機箱典型接線方案研究

高玉穎長治檢修公司二次運檢

110kV線路主后保護獨立機箱典型接線方案研究

高玉穎
長治檢修公司二次運檢

摘要：對110kV線路主后保護獨立機箱接線方案進行分析，提出了一種典型接線方案。

關鍵詞：主后保護獨立機箱；操作箱；典型接線

引言

如今光纖保護已在110kV電壓等級中得到廣泛應用，《山西電網繼電保護配置原則》規定110千伏線路配置縱聯電流差動保護時，主后保護應獨立設置機箱。由于110kV線路保護設計時采用操作箱和保護一體化設計，這樣在使用過程中就會存在兩套保護操作箱及回路的選擇問題，本文圍繞該問題從接線原則、直流電源布置、重合閘選擇、運行維護方便性等方面進行了分析，提出了較為合理的接線方案和相關注意事項。

1　基本原則

保護采用獨立機箱配置的主要原因是要增加重要線路保護的冗余度，提高其運行的可靠性。防止單套保護故障退出時，線路面臨無保護而必須陪停問題。

最佳方案應遵循以下基本原則：簡單、可靠，不減少保護功能，運行維護簡單，不易出錯。不違反相關反措文件。比如，要求每套保護裝置配置獨立的空氣開關；兩套保護之間不應有任何電的聯系，如有聯系應采用空接點或經過光耦隔離。

2　保護功能的定位

根據配置原則的要求，110kV線路保護沒有必要實現主后雙重化，僅需實現主、后保護獨立機箱配置。因此，可以將機箱1設定為主保護、機箱2設定為后備保護。從簡化接線，運行維護方便出發，重合閘功能只投入一套。從功能上重合閘放在機箱1和機箱2中沒有原則性的問題。如果把兩套保護看作一套完整保護的觀念出發，主保護可以當做該保護的CPU1，后備保護是CPU2，重合閘是CPU3。所以將重合閘放在機箱2中。與此相對應的是，兩套保護的操作箱功能也隨之確定。

3　操作箱的接線

操作箱中需要明確的是跳、合閘監視回路的接法，由于兩套操作箱均配置有獨立的空氣開關，所以兩套操作箱的跳閘、合閘回路不能直接并接，因為這樣會導致直流回路不獨立，且容易形成寄生回路。但是如果不完善監視回路，監視回路懸空后會給相應的保護裝置造成以下問題：

1）當線路充電運行，負荷側斷路器在分閘位置時，由于負荷側保護不能判斷本側斷路器在分閘位置，導致線路發生故障時，負荷側不能給電源側主保護發允許掉閘信號。2）不能啟動合閘后加速功能。3）不能完成斷路器位置不對應啟動重合閘功能。4）保護裝置報“控制回路斷線”，大部分保護會因此判據而給重合閘放電。5）由于不能檢測到斷路器位置狀態，保護裝置在斷路器正常停電狀態下的母線失壓會導致保護報PT斷線。6）斷路器在分位，線路正常停運時，由于不能判斷斷路器位置，導致報線路PT斷線。

可見，以上的第一、二條已經造成了保護功能的缺失，第三、四條會影響重合閘功能，第五、六條會造成保護裝置在某種方式下頻繁告警。并且，放棄跳、合閘監視回路會導致操作箱面板上位置指示燈不亮，容易給運行人員造成錯覺。所以，即使不使用機箱1的操作箱和重合閘功能也應當將該操作箱中的跳合閘位置監視回路進行完善。

經過討論，建議采用接入斷路器輔助接點的方法完善機箱1中的跳、合閘監視回路。機箱2中的監視回路采用正常接線。不采用機箱2的跳合閘位置繼電器的重動接點的原因是為了簡化兩套保護之間的聯系。

4　操作回路典型接線方案圖舉例

圖1：機箱1操作回路接線圖

變動說明：1）將本機箱的合閘監視回路和HBJ之間的連線斷開，將TWJ的線圈直接接至斷路器常閉輔助接點；2）將重合閘回路斷開；3）將跳閘回路連接片上端4QD7斷開,接至機箱2；4）將合閘監視回路和TBJ之間的連線斷開。特別提醒：有的保護操作箱此處斷不開，需要再次檢查確認圖1中的4QD7端子要斷開，否則在保護動作時會形成寄生回路并造成直流電壓短路；5）由于本機箱的重合閘功能停用，合閘壓力閉鎖重合閘回路懸空

圖2：機箱2操作回路接線圖

變動說明：

將機箱1的跳閘接點接入本機箱的跳閘輸入端。其他回路按正常接線。

對于其他回路，變動不大，沒有討論的必要，交流電流、電壓及信號回路圖略。

5　結論

綜上所述，本方案完整保留了線路保護的主保護、后備保護及重合閘功能；兩套保護裝置操作箱位置監視回路正常發揮作用；兩套保護均使用獨立的直流回路；保護功能分配合理，可以作為一個典型方案供設計時參考。

由于能力所限，上述的論斷難免有考慮不周之處，請大家批評指正。

參考文獻：

[1]譚永湛.繼電保護二次回路檢修維護中的若干問題分析[J].企業技術開發，2011（13）.

[2]蘇玉林劉志民熊森.怎樣看電氣二次回路圖[M].中國電力出版社，1992.2

作者簡介：高玉穎（1983-），女，河北衡水人，工程師，2011年畢業于華北電力大學電機與電器專業，從事繼電保護工作。