發(fā)電廠220kV線路保護改造的應用研究

黃平

摘 要：我國電網(wǎng)系統(tǒng)經(jīng)過多年發(fā)展以后，在某些方面出現(xiàn)了線路元件老化，系統(tǒng)無法滿足當下社會生產(chǎn)生活需要等情況。本文結(jié)合220kv現(xiàn)代化技術(shù)改造案例，重點闡述了在220kv線路保護改造過程中直流電源的合理配置問題，進一步優(yōu)化了電流回路連接方式以及聯(lián)跳回路內(nèi)功能選擇問題。對于現(xiàn)場改造出現(xiàn)的其他問題也進行了合理解決，并且明確了在線路改造作業(yè)中應當明確的要點和難點，力求對舊回路的改造盡可能的科學合理。

關(guān)鍵詞：發(fā)電廠;220kV線路保護改造;應用研究

一、有關(guān)保護裝置直流電源回路的相關(guān)問題

（一）改變舊有的環(huán)網(wǎng)供電模式

直流電源的穩(wěn)定運行對于整個保護系統(tǒng)的正常工作有著相當重要的意義，一旦直流電源出現(xiàn)問題，整個保護系統(tǒng)就難以正常運行。在以往的老式直流電源回路中，系統(tǒng)多采用環(huán)網(wǎng)供電模式，這種供電方式已經(jīng)不能滿足現(xiàn)行規(guī)定的要求，所以應該將其替換為輻射式供電模式，其具體闡述為：“相互作為贅余配置的兩套主要保護體統(tǒng)，兩套安穩(wěn)系統(tǒng)，兩組跳閘回路等系統(tǒng)均需采用輻射供電模式”[1]。

（二）不同的保護系統(tǒng)應該有專屬的供電裝置

在有關(guān)規(guī)范文件中，對于保護裝置的供電問題，有著具體的要求，其具體闡述為：“在具有雙重保護裝置的系統(tǒng)中，每個保護裝置的供電方式應互相獨立，作為供電來源的直流電源應改從不同段的直流母線中通過專屬的直流熔斷器來獲取能量。”而在220kv的線路保護問題中，兩套保護裝置已經(jīng)是必備的。這就要求要為這兩套保護裝置分別配置各自獨立的直流電源來進行供電。不能采取并聯(lián)接法在已經(jīng)連接一塊保護屏的直流電源上再分出線路連接另一塊保護屏。這樣做的好處在于，在進行分別配置獨立電源后，如果一塊保護屏需要日常檢修和維護時，另一塊保護屏依舊能夠正常工作，以滿足正常的電路保護工作[2]。

（三）保護電源和控制電源的分別配置問題

在有關(guān)220kv線路保護的規(guī)范文件中，保護電源和控制電源的問題有硬性要求，其具體闡述為：“在220kv的保護電路中，保護電源和控制電源應當互相獨立配置，由相互獨立的空氣開關(guān)進行控制，在110kv以下的電路不做硬性規(guī)定。”在保護裝置中，盡管排除故障時需要保護電源和控制電源同時正常工作，在缺少二者之中任意一個時，保護動作都不能正常觸發(fā)，然而將保護電源和控制電源分別獨立開來仍然具有其獨到優(yōu)勢，具體可分為三點：第一，當保護電源的供電回路出現(xiàn)問題時，不會影響控制電路的正常工作，控制回路仍舊照常運行。在此時出現(xiàn)相關(guān)故障，斷路器可由人工操作，借由人工干預能夠?qū)⑹鹿视绊懣刂频阶畹头秶鷥?nèi)。第二，當任意一套保護電源出現(xiàn)問題，另外的控制電源仍然照常工作，這可以保證母線保護等相關(guān)工作不受影響[3]。第三，當控制電源出現(xiàn)問題時，保護元件仍然在記錄相關(guān)數(shù)據(jù)，這為后續(xù)排查事故起因有很大幫助。

二、有關(guān)電流互感器回路的相關(guān)問題

（一）串接電流回路

一般的發(fā)電廠220kV線路中都會用到電流互感器CT，電流互感器CT共有八個繞組，每一個繞組都接到不同功能的線路中。具體的接入線路與線路參數(shù)如表一所示。而現(xiàn)行改造方案需要對母線進行保護雙重化配置，這里采用的使母線保護線路Ⅱ，但這樣又導致電流繞組減少，不能夠完成保護任務，因此需要將其中的一組電流回路進行串聯(lián)。進行電流回路串聯(lián)則需要對其中的繞組進行詳細計算考慮后進行，在CT接入線路的具體參數(shù)如表一所示。在這里要遵循“發(fā)電機和變壓器主回路、220kV及以上電壓線路保護宜采用復合誤差較小的5P或5PR級電流互感器”，遵循這一原則，因此在對此組線路進行改造時需采用5P40精度的繞組來進行母線保護。

同時在進行串聯(lián)操作時還應當對串聯(lián)回路的優(yōu)先級進行適當?shù)乜紤]。在進行串聯(lián)操作時應當對設備所需求的電力進行規(guī)劃，對停電不會造成影響的回路進行串接。其次是將繞組中相對較為重要的設備放在串聯(lián)回路的前端，這樣做的好處是即使回路后端的設備出現(xiàn)故障而不能正常工作供電，前端的較為重要的設備也能夠短接電流回路，不會影響前端設備的正常工作。在具體的操作中可以將“備自投裝置”接在前端，然后接“錄波裝置”，而剩下的一組5P精度的繞組就作為母線保護Ⅱ使用。經(jīng)過改造的電路為：“線路保護Ⅰ、線路保護Ⅱ、母線保護Ⅰ、母線保護Ⅱ、安全穩(wěn)定控制、備自投+故障錄波、測控、電度表”，這樣的改造方案使得線路更加安全，對于母線的保護也更嚴密。

（二）利用升流試驗來檢測回路

為了保證改造后的電路能夠正常運行，則需要對改造后的電路進行升流實驗。經(jīng)過串聯(lián)保護后，雖然整體電路處在斷電狀態(tài)，但所串聯(lián)的部分還在正常工作，具體是“母線保護、安全穩(wěn)定控制、備自投以及錄波裝置”。因此在升流實驗進行前需要將除錄波裝置以外的上述裝置進行解開連片并短接電流回路，通過此步操作來防止因升流試驗的電流進入而造成影響。錄波裝置盡管也在運行中，但例外的是電流的進入不會影響其正常的工作，因此在升流試驗前不需要短接錄波裝置。而斷開的電流片則應當在線路各個負責項目分別檢驗完成后再進行統(tǒng)一安裝，避免因檢驗導致電流提前進入電路造成損害。

（三）檢測互感器極性是否安裝正確

在電路相關(guān)方面，所接的部件極性安裝十分重要，因而在完成上述電路改造后需要對CT的極性進行檢驗。為了便于分析電路的極性，一般CT按照正方向的接法。按照《BP-2B.000.JS ?BP-2B微機母線保護裝置技術(shù)說明書》中“雙母線接法：各元件CT的極性端必須一致;一般母聯(lián)只有一側(cè)有CT，裝置默認母聯(lián)CT的極性與Ⅱ母線上的元件一致”的準則，因而在安裝時極性要求如圖一所示[4]。

三、結(jié)束語

由于社會對電力的需求大量增加，國家在電力供應技術(shù)上也加大了開發(fā)的成本，這導致了電力相關(guān)的技術(shù)發(fā)展速度極快，而目前部分發(fā)電站采用的220kV高壓線路已經(jīng)明顯無法滿足當前的電力需求，因此對發(fā)電廠的線路保護改造工作正在如火如荼地進行著。在保護改造工作中應當及時淘汰已經(jīng)落后的技術(shù)，按照當前新的標準來進行工作，多加總結(jié)之前的工作經(jīng)驗教訓。對于施工中的重點要做好計算與施工時的監(jiān)督檢驗工作，保證改造工作順利進行，為人們安全穩(wěn)定用電提供保障。

參考文獻：

[1]吳質(zhì)瑊.淺析220kV線路保護問題和處理[J].電子技術(shù)與軟件工程，2018（03）：172.

[2]王亞明. 220kV茅口變電站整體改造方案研究[D].南京理工大學，2019.

[3]侯駿. 濟南電網(wǎng)220KV系統(tǒng)繼電保護不配合問題及優(yōu)化方案研究[D].山東大學，2017.

[4]蔣忠江. 勝利油田220kV線路保護改造問題研究[D].山東大學，2019.

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