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[摘要] 本文以220kV线路保护配置的原则为切入点,讲述了220kV线路相关保护的原理,介绍了翠竹站220kV会翠线的保护配置情况,并提出了相关运行维护的注意事项。
[关键词] 220kV线路 保护 配置 原理 运行维护
0.前言
2010年8月,肇庆供电局220kV翠竹站顺利投运,这是肇庆市广宁地区的第一个220kV变电站。翠竹站的投运要求当地巡检中心的运行人员从110kV的运行技术水平向220kV等级提升,为了使值班员能够更好地胜任220kV电压等级的运行维护工作,本文以220kV线路保护配置的原则为切入点,讲述了220kV线路保护的原理,介绍了翠竹站220kV会翠线的保护配置情况,并提出了相关运行维护的注意事项。希望通过本文的描述,能使值班员对220kV线路保护认识有所提高,从而更好地完成其运行维护工作。
1.220kV线路保护配置原则
众所周知,输电线的故障有单相短路接地故障、两相短路接地故障、两相短路不接地故障及三相短路故障等,我国220kV及以上电压等级电网中单相路故障的几率最多,其次是两相接地短路,两相短路不接地故障的几率很小,而由于线路之间的跨距较大,发生三相短路的概率就更少了。总的来说220kV单相短路接地故障比例多且多为瞬时性,相间故障比例少且多为不可恢复的,220kV应能反映以上各类型故障的特点,结合相关规程对220kV线路线路保护的配置要求如下:
1、220kV及以上电网的继电保护配置及整定应满足速动性、选择性、灵敏性和可靠性的基本要求,可靠性由继电保护装置的合理配置、本身的技术性能和质量以及正常的运行维护来保证;速动性要求配置的速动保护(全线速动保护、相间和接地故障的速断段)在正常整定的情况下,应快速切除本线路全长范围内的金属性故障;而实现选择性和灵敏性的要求,则必须通过继电保护运行整定来实现,并处理运行中对快速切除故障的特殊要求,主要是通过相间及接地故障的延时段后备保护来实现。
2、220kV及以上电压等级的微机型线路保护应遵循相互独立的原则按双重化配置:
1)两套保护装置应完整、独立,安装在各自柜中,每套保护装置应配置完整的主后备保护。
2)线路纵联保护的通道(含光纤、微波、载波等通道设备)、远方跳闸和就地判据应按双重化配置。
3)双重化的保护装置的交流电流、电压应取自电压互感器和电流互感器的相互独立的绕组。
4)双重化的保护装置的直流回路应由不同的熔断器或空气开关控制。
5)双重化的保护装置并分别控制断路器的不同线圈。
6)双重化保护不应有任何电气联系。
3、220kV输电线路故障大都是“瞬时性”的单相短路接地故障,因此,因此应采取合适的自动重合闸技术措施提高输电线路运行的可靠性。
2.220kV线路保护的原理
根据相关保护配置原则,220kV线路的保护应包括如下基本配置:
1、纵联保护:是用某种通信通道将输电线路两端的保护装置纵向联结起来,将本端的电气量信息状态传送到对端进行比较,以判断故障在本线路范围内还是在线路范围之外,从而实现全线速动切除区内故障,常用的通道有微波通道、高频通道及光纤通道。纵联保护主要包括以下两类:
1)纵联方向保护、纵联距离保护基本原理为比较线路两端的功率方向,有允许式和闭锁式两种形式,可采用载波通道、微波通道、光纤通道进行信号传输;
2)纵联差动保护基本原理为比较线路两端各端电流的幅值及相位,可采用光纤通道或微波通道进行信号传输。
2、后备保护主要有距离保护与零序保护两种。
1)距离保护:电距离保护是反应故障点至保护安装点之间的距离(阻抗),并根据距离保护的远近而确定动作时间的一种保护。距离保护具有收系统运行方式影响小,选择性和灵敏性高等优点,但不能实现全线速动。相间距离保护能反应三相短路和各种两相短路故障而动作,接地距离保护反应各种接地短路故障而动作。
2)零序保护是根据大接地电流系统发生接地故障时出现较大的零序电流且故障线路的零序功率方向由线路流向母线的原理构成的一种保护。零序保护对高阻接地故障有较高的灵敏度,但受系统运行方式影响较大,亦不能实现全线速动,常用的保护元件有零序方向过流、零序反时限过流元件。
3、重合闸:前面已经提过,220kV及以上电压等级电网中单相短路故障的几率最多,而发生相间故障的话则可能已经存在了较永久故障,所以220kV线路宜采用“单重方式”,则单相故障单相跳闸单相重合,重合后故障仍存在则跳三相,多相故障直接三相跳闸不重合。
3.翠竹站220kV会翠线的保护配置
从表二可看出,220kV会翠线的保护配置已符合规程的要求,能够配备两套相互独立的的主保护,配备了完善的后备保护,能反映线路的各类型故障,同时有自动重合闸功能,能满足速动性、选择性、灵敏性、可靠性及双重化配置的要求。
4.220kV会翠线保护运行维护注意事项
对于原来110kV值班现在需要进行220kV值班的运行人员,我主要谈谈220kV会翠线保护运行维护中与110kV线路保护的相关区别。
1)由于会翠线线路的两套主保护都是纵联保护,都是通过光纤通道来传输信号,所以通道的完好对于保护的正确动作非常重要。如果通道中断则可能会发生保护拒动或者误动的事故。保护的光纤通道具有自检功能,所以我们不需要像高频通道那样每天人工测试,而是需要留意保护装置与后台机是否报“通道异常”的信号。如果某套保护报“通道异常”告警无法复归,应向调度汇报并经调度同意后,退出该套保护的的主保护压板,及时通知相关班组来处理。主保护不允许在通道异常的情况下运行,以防止保护误动或者拒动。
2)纵联保护(两套主保护)因故全部退出时,原则上该线路应停运。如果系统在该线路停运后无法满足要求,保护必须采用临时应对措施,如缩短该线路两侧对全线有灵敏度的后备保护时间(一般将相间距离和接地距离二段动作时间改为0.2秒),但由此造成系统事故扩大的责任,由该纵联保护的运行维护单位承担,所以运行单位一定要做好主保护的运行维护工作。
3)若会翠线两套保护报“PT断线”无法恢复时,应向调度汇报并经调度同意后,退出与电压相关的保护压板,具体包括退出主二保护屏的主保护、距离保护及带方向的零序保护,退出主一保护屏的距离保护及带方向的零序保护,防止保护误动。要值得注意的是,主一保护屏的主保护由于是电流差动,不涉及到电压,所以不应退出,线路可以维持运行。
4)由于线路保护有两套独立的配置,所以可在线路运行的情况下单独退出其中一套保护进行定值修改定值等相关工作,对应站内也应该建立单独退出一套线路保护的典型操作票,方便操作管理。
5)重合闸投退的注意事项,会翠线两套保护的重合闸均投“单重”功能,所以调度下令退出线路重合闸时一定要确保在两个屏上都退出,投入时也要确保在两个屏都投入,不可遗漏。具体停用重合闸的步骤如下:①投入保护沟通三跳压板;②退出重合闸出口压板;③将保护重合闸方式切换开关由“单相”切至“停用”。投入重合闸的操作与其相反。
5.结束语
本文介绍了翠竹站220kV会翠线线路保护的配置,讲述了220kV线路保护的配置原则及相关保护的原理,同时提出了会翠线保护在运行维护中的相关注意事项。希望通过本文能使原来110kV巡检中心的值班人员对220kV设备有更深入的了解,从而更好地开展设备的运行维护工作。
6.致谢
本文编写的完成,感谢周健同志的指导,也感谢王永伟、梁柱坚同志为本文的撰写提供了参考资料,特此致谢。
参考文献:
[1] 广东省电力调度中心, 广东省电力系统继电保护反事故措施2007版(释义版),2008.04.
[2] 罗建军等,220kV线路重合闸停启用操作顺序探讨,电工技术,2010年第5期.
[3] 郑志磊,110k线路保护配置,科技传播,2010.04.
作者简介:
廖远智,男,1986年10月出生,本科学历(广东工业大学电气工程及其自动化专业),2007年7月参加工作,单位:广东电网公司肇庆供电局,从事变电站值班工作(4年),现任黄盆站巡检中心站长,助理工程师、变电站值班员高级工。
[关键词] 220kV线路 保护 配置 原理 运行维护
0.前言
2010年8月,肇庆供电局220kV翠竹站顺利投运,这是肇庆市广宁地区的第一个220kV变电站。翠竹站的投运要求当地巡检中心的运行人员从110kV的运行技术水平向220kV等级提升,为了使值班员能够更好地胜任220kV电压等级的运行维护工作,本文以220kV线路保护配置的原则为切入点,讲述了220kV线路保护的原理,介绍了翠竹站220kV会翠线的保护配置情况,并提出了相关运行维护的注意事项。希望通过本文的描述,能使值班员对220kV线路保护认识有所提高,从而更好地完成其运行维护工作。
1.220kV线路保护配置原则
众所周知,输电线的故障有单相短路接地故障、两相短路接地故障、两相短路不接地故障及三相短路故障等,我国220kV及以上电压等级电网中单相路故障的几率最多,其次是两相接地短路,两相短路不接地故障的几率很小,而由于线路之间的跨距较大,发生三相短路的概率就更少了。总的来说220kV单相短路接地故障比例多且多为瞬时性,相间故障比例少且多为不可恢复的,220kV应能反映以上各类型故障的特点,结合相关规程对220kV线路线路保护的配置要求如下:
1、220kV及以上电网的继电保护配置及整定应满足速动性、选择性、灵敏性和可靠性的基本要求,可靠性由继电保护装置的合理配置、本身的技术性能和质量以及正常的运行维护来保证;速动性要求配置的速动保护(全线速动保护、相间和接地故障的速断段)在正常整定的情况下,应快速切除本线路全长范围内的金属性故障;而实现选择性和灵敏性的要求,则必须通过继电保护运行整定来实现,并处理运行中对快速切除故障的特殊要求,主要是通过相间及接地故障的延时段后备保护来实现。
2、220kV及以上电压等级的微机型线路保护应遵循相互独立的原则按双重化配置:
1)两套保护装置应完整、独立,安装在各自柜中,每套保护装置应配置完整的主后备保护。
2)线路纵联保护的通道(含光纤、微波、载波等通道设备)、远方跳闸和就地判据应按双重化配置。
3)双重化的保护装置的交流电流、电压应取自电压互感器和电流互感器的相互独立的绕组。
4)双重化的保护装置的直流回路应由不同的熔断器或空气开关控制。
5)双重化的保护装置并分别控制断路器的不同线圈。
6)双重化保护不应有任何电气联系。
3、220kV输电线路故障大都是“瞬时性”的单相短路接地故障,因此,因此应采取合适的自动重合闸技术措施提高输电线路运行的可靠性。
2.220kV线路保护的原理
根据相关保护配置原则,220kV线路的保护应包括如下基本配置:
1、纵联保护:是用某种通信通道将输电线路两端的保护装置纵向联结起来,将本端的电气量信息状态传送到对端进行比较,以判断故障在本线路范围内还是在线路范围之外,从而实现全线速动切除区内故障,常用的通道有微波通道、高频通道及光纤通道。纵联保护主要包括以下两类:
1)纵联方向保护、纵联距离保护基本原理为比较线路两端的功率方向,有允许式和闭锁式两种形式,可采用载波通道、微波通道、光纤通道进行信号传输;
2)纵联差动保护基本原理为比较线路两端各端电流的幅值及相位,可采用光纤通道或微波通道进行信号传输。
2、后备保护主要有距离保护与零序保护两种。
1)距离保护:电距离保护是反应故障点至保护安装点之间的距离(阻抗),并根据距离保护的远近而确定动作时间的一种保护。距离保护具有收系统运行方式影响小,选择性和灵敏性高等优点,但不能实现全线速动。相间距离保护能反应三相短路和各种两相短路故障而动作,接地距离保护反应各种接地短路故障而动作。
2)零序保护是根据大接地电流系统发生接地故障时出现较大的零序电流且故障线路的零序功率方向由线路流向母线的原理构成的一种保护。零序保护对高阻接地故障有较高的灵敏度,但受系统运行方式影响较大,亦不能实现全线速动,常用的保护元件有零序方向过流、零序反时限过流元件。
3、重合闸:前面已经提过,220kV及以上电压等级电网中单相短路故障的几率最多,而发生相间故障的话则可能已经存在了较永久故障,所以220kV线路宜采用“单重方式”,则单相故障单相跳闸单相重合,重合后故障仍存在则跳三相,多相故障直接三相跳闸不重合。
3.翠竹站220kV会翠线的保护配置
从表二可看出,220kV会翠线的保护配置已符合规程的要求,能够配备两套相互独立的的主保护,配备了完善的后备保护,能反映线路的各类型故障,同时有自动重合闸功能,能满足速动性、选择性、灵敏性、可靠性及双重化配置的要求。
4.220kV会翠线保护运行维护注意事项
对于原来110kV值班现在需要进行220kV值班的运行人员,我主要谈谈220kV会翠线保护运行维护中与110kV线路保护的相关区别。
1)由于会翠线线路的两套主保护都是纵联保护,都是通过光纤通道来传输信号,所以通道的完好对于保护的正确动作非常重要。如果通道中断则可能会发生保护拒动或者误动的事故。保护的光纤通道具有自检功能,所以我们不需要像高频通道那样每天人工测试,而是需要留意保护装置与后台机是否报“通道异常”的信号。如果某套保护报“通道异常”告警无法复归,应向调度汇报并经调度同意后,退出该套保护的的主保护压板,及时通知相关班组来处理。主保护不允许在通道异常的情况下运行,以防止保护误动或者拒动。
2)纵联保护(两套主保护)因故全部退出时,原则上该线路应停运。如果系统在该线路停运后无法满足要求,保护必须采用临时应对措施,如缩短该线路两侧对全线有灵敏度的后备保护时间(一般将相间距离和接地距离二段动作时间改为0.2秒),但由此造成系统事故扩大的责任,由该纵联保护的运行维护单位承担,所以运行单位一定要做好主保护的运行维护工作。
3)若会翠线两套保护报“PT断线”无法恢复时,应向调度汇报并经调度同意后,退出与电压相关的保护压板,具体包括退出主二保护屏的主保护、距离保护及带方向的零序保护,退出主一保护屏的距离保护及带方向的零序保护,防止保护误动。要值得注意的是,主一保护屏的主保护由于是电流差动,不涉及到电压,所以不应退出,线路可以维持运行。
4)由于线路保护有两套独立的配置,所以可在线路运行的情况下单独退出其中一套保护进行定值修改定值等相关工作,对应站内也应该建立单独退出一套线路保护的典型操作票,方便操作管理。
5)重合闸投退的注意事项,会翠线两套保护的重合闸均投“单重”功能,所以调度下令退出线路重合闸时一定要确保在两个屏上都退出,投入时也要确保在两个屏都投入,不可遗漏。具体停用重合闸的步骤如下:①投入保护沟通三跳压板;②退出重合闸出口压板;③将保护重合闸方式切换开关由“单相”切至“停用”。投入重合闸的操作与其相反。
5.结束语
本文介绍了翠竹站220kV会翠线线路保护的配置,讲述了220kV线路保护的配置原则及相关保护的原理,同时提出了会翠线保护在运行维护中的相关注意事项。希望通过本文能使原来110kV巡检中心的值班人员对220kV设备有更深入的了解,从而更好地开展设备的运行维护工作。
6.致谢
本文编写的完成,感谢周健同志的指导,也感谢王永伟、梁柱坚同志为本文的撰写提供了参考资料,特此致谢。
参考文献:
[1] 广东省电力调度中心, 广东省电力系统继电保护反事故措施2007版(释义版),2008.04.
[2] 罗建军等,220kV线路重合闸停启用操作顺序探讨,电工技术,2010年第5期.
[3] 郑志磊,110k线路保护配置,科技传播,2010.04.
作者简介:
廖远智,男,1986年10月出生,本科学历(广东工业大学电气工程及其自动化专业),2007年7月参加工作,单位:广东电网公司肇庆供电局,从事变电站值班工作(4年),现任黄盆站巡检中心站长,助理工程师、变电站值班员高级工。