吳　蕾　劉　偉（.中國電建集團(tuán)華中電力設(shè)計(jì)研究院有限公司，河南 鄭州 450007；.河南省眾慧電力工程咨詢有限責(zé)任公司，河南 鄭州 450007）

智能變電站斷路器失靈保護(hù)實(shí)現(xiàn)方式研究

吳蕾1劉偉2
（1.中國電建集團(tuán)華中電力設(shè)計(jì)研究院有限公司，河南 鄭州 450007；2.河南省眾慧電力工程咨詢有限責(zé)任公司，河南 鄭州 450007）

在電力系統(tǒng)高壓和超高壓及以上電網(wǎng)中，斷路器失靈保護(hù)作為一種近后備保護(hù)方式得到了普遍應(yīng)用，在傳統(tǒng)綜自變電站中，一般采用操作箱內(nèi)TJR/TJQ接點(diǎn)來啟動(dòng)失靈，而智能變電站通過虛端子/過程層網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)保護(hù)裝置間信號(hào)傳輸，本文通過工程實(shí)例對(duì)比兩者之間的差異，通過虛端子連接簡化了接線，降低了成本，體現(xiàn)了智能變電站的優(yōu)越性。

智能變電站；失靈保護(hù)；虛端子

在電力系統(tǒng)高壓和超高壓及以上電網(wǎng)中，斷路器失靈保護(hù)作為一種近后備保護(hù)方式得到了普遍應(yīng)用。近年來，國網(wǎng)大力推動(dòng)智能變電站的建設(shè)，斷路器失靈保護(hù)的實(shí)現(xiàn)方式也發(fā)生了變化，本文通過對(duì)已有工程的研究，討論智能站失靈保護(hù)的實(shí)現(xiàn)方式。

1 傳統(tǒng)綜自變電站斷路器失靈保護(hù)實(shí)現(xiàn)方式

傳統(tǒng)綜合自動(dòng)化變電站中，保護(hù)、測控等二次裝置間通過硬接點(diǎn)連接實(shí)現(xiàn)斷路器失靈保護(hù)功能，通過從端子到端子的電纜連接實(shí)現(xiàn)保護(hù)裝置之間的配合，至一次設(shè)備的出口。常見的主接線形式主要有雙母接線和3/2接線形式。

1.1 雙母接線方式

雙母接線方式，一種實(shí)現(xiàn)方式是在線路、主變間隔配置失靈起動(dòng)裝置，起動(dòng)裝置內(nèi)部判電流，失靈起動(dòng)回路如圖1所示。

SLA-2、SLB-2、SLC-2為失靈起動(dòng)裝置的分相電流判別接點(diǎn)，串接兩套線路保護(hù)的分相動(dòng)作接點(diǎn)TJA、TJB、TJC；SL2-2為三相電流判別接點(diǎn)，串接操作箱內(nèi)的TJR（啟動(dòng)失靈不啟動(dòng)重合閘）、TJQ接點(diǎn)（啟動(dòng)失靈啟動(dòng)重合閘），三相和單相啟動(dòng)失靈回路并接后，作為啟動(dòng)失靈信號(hào)01A，03接入母差保護(hù)的失靈保護(hù)，符合動(dòng)作條件后，失靈保護(hù)動(dòng)作，跳開本段母線上所有斷路器。

接TJR/TJQ的優(yōu)點(diǎn)是各種跨間隔保護(hù)（母差跳各間隔，主變聯(lián)跳母聯(lián)）與本間隔保護(hù)出口信號(hào)都要進(jìn)操作箱，且都是三跳，通過TJR/TJQ線圈重動(dòng)多個(gè)接點(diǎn)，這樣省去了斷路器失靈保護(hù)至各個(gè)間隔保護(hù)和母差保護(hù)的多根電纜，接線清晰。

1.2 3/2接線方式

采用3/2接線方式，失靈保護(hù)功能由斷路器保護(hù)實(shí)現(xiàn)，失靈保護(hù)的判別同樣采用保護(hù)動(dòng)作與電流判據(jù)。

線路保護(hù)、主變保護(hù)出口時(shí)同時(shí)向本進(jìn)線兩側(cè)斷路器保護(hù)發(fā)失靈啟動(dòng)信號(hào)，斷路器保護(hù)內(nèi)部判電流，當(dāng)符合動(dòng)作條件時(shí)，邊斷路器保護(hù)向母差保護(hù)、中間斷路器及遠(yuǎn)跳發(fā)聯(lián)跳信號(hào)，中間斷路器保護(hù)向兩側(cè)斷路器及遠(yuǎn)跳發(fā)聯(lián)跳信號(hào)。

2 智能變電站斷路器失靈保護(hù)實(shí)現(xiàn)方式

智能變電站各二次裝置通過光纜連接，SV（模擬量采樣值）信息和GOOSE（開入開出信號(hào)）信息經(jīng)過處理打包成幀，通過光纖傳輸，每一芯都能傳輸多路信號(hào)。智能站操作箱與智能終端一體化設(shè)計(jì)，與保護(hù)裝置采用光纜連接。

2.1 虛端子簡介

在智能變電站中，原有傳統(tǒng)的端子減少大半，取而代之的是基于網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)字信號(hào)，原有點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的電纜連接也被網(wǎng)絡(luò)化的光纜連接所取代。國內(nèi)智能變電站的“二次回路”一般采用虛端子方法設(shè)計(jì)。顧名思義，虛端子是一種虛擬端子，反映二次裝置間采樣值、開入開出信號(hào)的連接及原理，端子之間的連線是邏輯連接，并不是實(shí)際連接。

2.2 通過虛端子實(shí)現(xiàn)斷路器失靈保護(hù)

對(duì)于常見的智能變電站，操作箱包含在智能終端中，布置于就地；過程層網(wǎng)絡(luò)一般按電壓等級(jí)配置，每個(gè)間隔或者每幾個(gè)間隔配置間隔交換機(jī)，與上級(jí)的中心交換機(jī)通過光纖級(jí)聯(lián)。對(duì)于本間隔保護(hù)和母差保護(hù)，采用專用光纖芯實(shí)現(xiàn)直采直跳。對(duì)于失靈保護(hù)，保護(hù)裝置通過本間隔交換機(jī)-中心交換機(jī)-目標(biāo)間隔交換機(jī)收發(fā)GOOSE信號(hào)。因此，失靈保護(hù)，主變保護(hù)聯(lián)跳母聯(lián)等跨間隔保護(hù)不需要專門的接線，所以各保護(hù)裝置通過網(wǎng)絡(luò)即可方便地收發(fā)失靈啟動(dòng)信號(hào)，所以操作箱中取消了TJR線圈和硬接點(diǎn)。

2.2.1 間隔保護(hù)啟動(dòng)斷路器失靈保護(hù)各間隔啟動(dòng)失靈信號(hào)通過光纖和交換機(jī)發(fā)至母差保護(hù)（失靈保護(hù)）由母差保護(hù)判別斷路器失靈，聯(lián)跳各斷路器。邏輯上各間隔保護(hù)與母差保護(hù)有虛擬連接。以線路保護(hù)為例，虛端子回路如圖2所示。

2.2.2 母差保護(hù)（斷路器失靈保護(hù)）動(dòng)作后聯(lián)跳回路

母差保護(hù)（斷路器失靈保護(hù)）跳主變高壓側(cè)斷路器進(jìn)行失靈判別，發(fā)現(xiàn)斷路器失靈后，向主變保護(hù)發(fā)送聯(lián)跳主變各側(cè)信號(hào)。主變保護(hù)跳高壓側(cè)出口后，經(jīng)過t1時(shí)限，向母差保護(hù)發(fā)解除復(fù)壓閉鎖信號(hào)，經(jīng)過t2時(shí)限向母差保護(hù)發(fā)失靈啟動(dòng)信號(hào)。信號(hào)連接方式與圖2類似，通過虛端子連接。

圖1 失靈起動(dòng)回路

圖2線路保護(hù)向母差保護(hù)（斷路器失靈保護(hù)）發(fā)起動(dòng)失靈信號(hào)的虛端子圖

結(jié)語

智能站通過虛端子邏輯連接在網(wǎng)絡(luò)中傳輸信號(hào)，不需要各間隔之間復(fù)雜的重復(fù)接線，所以操作箱中取消了TJR線圈和接點(diǎn)，由各保護(hù)裝置間通過網(wǎng)絡(luò)直接傳輸信號(hào)實(shí)現(xiàn)失靈保護(hù)。取消了操作箱中TJR線圈和接點(diǎn)，簡化了其結(jié)構(gòu)，降低了成本，體現(xiàn)了智能變電站優(yōu)越性。

[1]莊博，黃梅. 失靈保護(hù)的實(shí)現(xiàn)方案[J].繼電器，2005，33（13）：82-87.

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