劉蕾

(重慶江北供電局，重慶401147)

1 引言

隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，電力負(fù)荷量逐年提高，統(tǒng)一堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的建設(shè)，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度日益增加，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)短線路、甚至出現(xiàn)了不足百米的超短線路。所以對(duì)電力系統(tǒng)保護(hù)的快速性和可靠性提出了更高的要求。

在電力系統(tǒng)中，全線同時(shí)快速切除故障有許多優(yōu)點(diǎn)：可使輸電線路在故障中所受的各種損害減至最小的程度；改善了電力系統(tǒng)暫態(tài)的穩(wěn)定性；使快速重合閘的重合容易獲得成功，不僅改善了暫態(tài)的穩(wěn)定性，而且減少了斷電的時(shí)間。輸電線路光纖縱聯(lián)差動(dòng)電流保護(hù)，僅比較被保護(hù)線路兩側(cè)電流的大小和相位，不反映相鄰線路上發(fā)生的短路故障，因此，不需要在時(shí)間上與相鄰線路的保護(hù)相配合，所以在整個(gè)被保護(hù)線路上發(fā)生故障時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)瞬時(shí)切除故障。

2 T接線路光差保護(hù)方案的提出

對(duì)三端T接線路來說，在一個(gè)T接線路靠近電源點(diǎn)，另一T接線路又遠(yuǎn)離電源點(diǎn)時(shí)，那么線路保護(hù)一段的定值整定問題更為突出，作為主電源側(cè)的快速保護(hù)定值可能會(huì)伸入其中的另外一側(cè)造成保護(hù)不配的情況，或者不得不犧牲一段保護(hù)，將一段距離保護(hù)退出運(yùn)行，對(duì)線路來說，就少了一套主要的快速保護(hù)。必須有保證用于全線速動(dòng)的主保護(hù)來提高可靠性，這一點(diǎn)對(duì)電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行、減少系統(tǒng)振蕩顯得更為重要，因此，對(duì)T接線路來說，提出了采用三側(cè)光纖縱差保護(hù)來解決"T"型接線保護(hù)配合問題。如圖1所示系統(tǒng)：如果采用常規(guī)的微機(jī)線路保護(hù)，由于切除故障的時(shí)間不能做到全線0 S，可能會(huì)使小系統(tǒng)失穩(wěn)，同時(shí)由于在重合閘方式上不靈活，使系統(tǒng)方式恢復(fù)不及時(shí)。我們采用RCS－943T保護(hù)裝置實(shí)現(xiàn)三側(cè)縱差全線速動(dòng)保護(hù)。

圖1 系統(tǒng)圖

3 T接線路光差保護(hù)光纖接入方案

電網(wǎng)電流差動(dòng)保護(hù)采用的光纖通道有專用和復(fù)用之分。采用的是光纖復(fù)合架空地線(OPGW)光纜。OPCW光纜作為輸電線路的屏蔽線和防雷線，對(duì)電力導(dǎo)線抗雷閃放電提供保護(hù)。在輸電線路發(fā)生短路時(shí)起屏蔽作用，并減小短路電流對(duì)電網(wǎng)和通信網(wǎng)間的相互干擾。同時(shí)，通過復(fù)合在地線中的光纖?？蓚魉鸵纛l、視頻、數(shù)據(jù)和各種控制信號(hào).進(jìn)行多路寬帶通信。

本方案保護(hù)采用專用光纖通道方式，對(duì)于RCS一943T保護(hù)而言，由于每側(cè)的保護(hù)均需與另外兩側(cè)進(jìn)行交換數(shù)據(jù)，故每側(cè)都有A、B兩路光纖通道，如圖2所示。

圖2 光纖接入方案

五里店站的通道A與華新街站的通道A進(jìn)行連接；五里店站的通道B與長安站的通道B連接；五里店站的通道B與華新街站的通道B連接?，F(xiàn)場(chǎng)光纖接入時(shí)，對(duì)于長線路可以將三側(cè)光纖在一次的T接點(diǎn)處通過光纖接線盒來完成，對(duì)于短線路可以通過其中一側(cè)進(jìn)行跳纖來實(shí)現(xiàn)。

4 三端聯(lián)調(diào)試驗(yàn)需注意的問題

一套完整的保護(hù)，投入運(yùn)行前須進(jìn)行符合實(shí)際的聯(lián)調(diào)試驗(yàn)，對(duì)于三側(cè)光纖縱差保護(hù)而言，聯(lián)調(diào)試驗(yàn)重點(diǎn)應(yīng)放在兩個(gè)方面：(1)一次升流試驗(yàn)。三側(cè)光纖縱差保護(hù)原理上有點(diǎn)類似于主變差動(dòng)保護(hù)，三側(cè)電流互感器的極性正確與否對(duì)保護(hù)能否正確十分關(guān)鍵。在現(xiàn)場(chǎng)可以通過一次升流的方法，來直接感檢驗(yàn)三側(cè)電流互感器的極性。(2)模擬各種可能的運(yùn)行方式及故障模式。需要注意保護(hù)通道的自環(huán)定值，"通道A自環(huán)試驗(yàn)"、"通道B自環(huán)試驗(yàn)"的軟壓板，當(dāng)進(jìn)行通道自環(huán)試驗(yàn)時(shí)，這兩個(gè)控制字均應(yīng)置"1"，正常運(yùn)行時(shí)該控制字均置"0"。

在模擬故障時(shí)，三側(cè)是無法同時(shí)把握好故障電流的大小和相位的，聯(lián)調(diào)方案在進(jìn)行一次通流試驗(yàn)的基礎(chǔ)上可以選擇在線路一側(cè)模擬單相故障、相間故障，觀察三側(cè)斷路器的動(dòng)作情況。強(qiáng)調(diào)的是在一側(cè)加故障量時(shí)，另兩側(cè)的輔助電壓起動(dòng)元件必須啟動(dòng)，才能開放出口繼電器跳閘(按照裝置要求，在模擬發(fā)生區(qū)內(nèi)故障時(shí)，弱電源側(cè)收到對(duì)側(cè)的差動(dòng)保護(hù)允許信號(hào)，需判別差動(dòng)繼電器動(dòng)作相關(guān)相、線電壓，若小于60%額定電壓，則輔助電壓起動(dòng)元件動(dòng)作，開放出口繼電器正電源。當(dāng)本側(cè)收到對(duì)側(cè)的遠(yuǎn)跳信號(hào)且定值中"遠(yuǎn)跳受本側(cè)控制"置"0"時(shí)，才開放出口繼電器正電源，允許跳閘)。

5 運(yùn)行、維護(hù)、操作的注意事項(xiàng)

(1)主從機(jī)的切換：由于光纖通道采用的是如圖3所示環(huán)路連接，具有兩路通道，一路通道異常時(shí)，不影響差動(dòng)保護(hù)的正確動(dòng)作。

圖3 五華南線路差動(dòng)保護(hù)通道

RCS一943T型裝置以其中一側(cè)為主機(jī)，作為參考端，另兩側(cè)分別為從機(jī)一、從機(jī)二，作為同步端。主從機(jī)由裝置自動(dòng)形成。運(yùn)行過程中，若主機(jī)與任一從機(jī)之間通道發(fā)生故障，裝置自動(dòng)切換主從機(jī)，如主機(jī)與從機(jī)一之間的通道發(fā)生故障，主機(jī)自動(dòng)切換為從機(jī)一，從機(jī)一切換為從機(jī)二，原來的從機(jī)二切換為主機(jī)，此時(shí)形成從機(jī)一與從機(jī)二之間通道異常的狀態(tài)，通道異常燈亮，主機(jī)的通道異常燈不亮，主機(jī)的差動(dòng)保護(hù)不退出，線路故障時(shí)，主機(jī)發(fā)內(nèi)部跳閘信號(hào)使兩個(gè)從機(jī)跳閘。故在"T"接線路上，任意兩個(gè)裝置之間通道異常，差動(dòng)保護(hù)不會(huì)退出。

(2)三側(cè)、兩側(cè)差動(dòng)保護(hù)的轉(zhuǎn)換："T"接線路上一側(cè)開關(guān)跳開，處于冷、熱備用狀態(tài)時(shí)，這側(cè)保護(hù)不需要退出，三側(cè)保護(hù)可以正常運(yùn)行。平時(shí)一般采用三側(cè)差動(dòng)方式，只有當(dāng)一側(cè)線路的開關(guān)、保護(hù)需要檢修，采用雙端線路運(yùn)行方式時(shí)，才需要通過投退相應(yīng)的壓板，使保護(hù)適應(yīng)這種運(yùn)行方式，即兩側(cè)差動(dòng)方式，此時(shí)保護(hù)裝置用兩側(cè)的電流進(jìn)行差動(dòng)計(jì)算，對(duì)另外一側(cè)保護(hù)進(jìn)行調(diào)試不會(huì)影響其他兩個(gè)在運(yùn)行的保護(hù)裝置。

"T"接線路上，三側(cè)保護(hù)均運(yùn)行時(shí)，使用三側(cè)差動(dòng)的方式，此時(shí)每側(cè)的保護(hù)裝置均用三側(cè)的電流進(jìn)行差動(dòng)計(jì)算，實(shí)現(xiàn)全線速動(dòng)。一側(cè)斷路器跳開，處于冷、熱備用狀態(tài)時(shí)，這側(cè)保護(hù)不需要退出，三側(cè)保護(hù)可以正常運(yùn)行。屏上的"投通道A差動(dòng)保護(hù)"、"投通道B差動(dòng)保護(hù)"壓板，在線路三側(cè)運(yùn)行時(shí)，兩個(gè)壓板均投入，兩側(cè)運(yùn)行時(shí)，僅需投入一組對(duì)應(yīng)的壓板。

（3）壓板投退：只有當(dāng)一側(cè)線路的斷路器、保護(hù)需要檢修，采用雙端線路運(yùn)行方式時(shí)，才需要通過投退相應(yīng)的壓板，使保護(hù)切換成兩側(cè)差動(dòng)方式，此時(shí)保護(hù)裝置用兩側(cè)的電流進(jìn)行差動(dòng)計(jì)算，對(duì)另外一側(cè)保護(hù)進(jìn)行調(diào)試不會(huì)影響其他兩側(cè)在運(yùn)行的保護(hù)裝置。需兩側(cè)運(yùn)行時(shí)，在有關(guān)差動(dòng)保護(hù)的軟壓板和定值控制字均投入的情況下，僅需改變屏上硬壓板的投退狀態(tài)就能適應(yīng)兩側(cè)運(yùn)行方式。

①長安五華南長121檢修時(shí)，需退出長安五華南長121保護(hù)差動(dòng)通道A，差動(dòng)通道B壓板；退出五里店五華南123保護(hù)差動(dòng)通道B；退出華新街五華南162差動(dòng)通道B壓板。保留五里店至華新街的通道。

②華新街五華南162檢修時(shí)，退出華新街五華南162保護(hù)差動(dòng)通道A，差動(dòng)通道B壓板；退出五里店五華南123保護(hù)差動(dòng)通道A；退出長安五華南長121保護(hù)差動(dòng)通道A壓板。保留五里店至長安站的通道。

③五里店五華南123檢修時(shí)，退出五里店五華南123保護(hù)差動(dòng)通道A，差動(dòng)通道B壓板；退出華新街五華南162保護(hù)差動(dòng)通道A；退出長安五華南長121保護(hù)差動(dòng)通道B壓板。保留華新街至長安站的通道。

結(jié)論：三側(cè)光纖縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)作為線路主保護(hù)的一種，既不受系統(tǒng)運(yùn)行方式變化的影響，又達(dá)到了快速可靠切除故障的目的。RCS943T光纖保護(hù)的主保護(hù)定值整定簡單，運(yùn)行維護(hù)方便。同樣三側(cè)光纖縱差保護(hù)模式也適合于各種電壓等級(jí)的"T"接線路，特別是對(duì)"T"接改造的老線路是一種較佳的保護(hù)配置模式。這里需注意的是，因方式調(diào)整時(shí)，出現(xiàn)的保護(hù)投退問題，調(diào)度運(yùn)行人員以及變電值班運(yùn)行人員必須高度重視，投退保護(hù)要有完整記錄，并應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行規(guī)程中給予重點(diǎn)說明。

光纖保護(hù)作為一種新型保護(hù)，在超短線路上，或"T"接線路，或有多個(gè)小電源的線路上，對(duì)整定計(jì)算、優(yōu)化系統(tǒng)配置方案等方面有十分明顯的優(yōu)越性。

[1]劉國際.數(shù)字式線路光纖差動(dòng)保護(hù)裝置的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試石油化工建設(shè).第28卷第3期，2006年6月.

[2]劉巍，李佩軍.談光纖保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用.繼電保護(hù)，2001年第3期.

[3]湯向華，施雄杰，袁松.三側(cè)光纖縱差保護(hù)在T接線路上的應(yīng)用.《繼電器》第36卷第3期，2008年2月1日.

[4]趙多青.線路光纖電流差動(dòng)保護(hù)在西藏電網(wǎng)中的應(yīng)用.四川電力技術(shù)，2006.4第29卷第2期.

[5]尹濤.光纖差動(dòng)保護(hù)的探討與應(yīng)用.《安徽電力》，1999年第4期.