呂樹明、李英鋒、曹俊林、陳翔宇、武 鑫

(1.國網(wǎng)鐵嶺供電公司，遼寧 鐵嶺 112000；2.國網(wǎng)盤錦供電公司，遼寧 盤錦 124010)

電力系統(tǒng)線路在新建過程中，如果二次電纜敷設(shè)過程出現(xiàn)斷線或錯(cuò)接線，則會(huì)出現(xiàn)實(shí)際帶負(fù)荷后相序錯(cuò)誤，一旦此時(shí)線路保護(hù)處于投入狀態(tài)，則方向判斷元件啟動(dòng)保護(hù)跳閘出口，造成保護(hù)的誤動(dòng)作，故而，《國家電網(wǎng)公司十八項(xiàng)電網(wǎng)重大反事故措施》規(guī)定新投運(yùn)設(shè)備在大負(fù)荷測相位正確后才能投入自身保護(hù)裝置[1]。若投運(yùn)過程中對(duì)投運(yùn)線路無保護(hù)，一旦線路出現(xiàn)故障，將無法及時(shí)切除，嚴(yán)重者將發(fā)生越級(jí)跳閘，擴(kuò)大事故面積?，F(xiàn)階段，國家電網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)均采用母聯(lián)斷路器過流保護(hù)作為待投運(yùn)線路的臨時(shí)保護(hù)，但這需要通過倒閘操作將一條母線騰空，以這條空母線帶待投運(yùn)線路，由此產(chǎn)生的線路投運(yùn)時(shí)長平均在8 h左右。

1 問題的提出

某220 kV變電站通過倒閘，以母聯(lián)保護(hù)作為待投運(yùn)線路臨時(shí)保護(hù)的方式，雖然可以最終解決線路帶負(fù)荷測相位正確前無保護(hù)的問題，但存在倒閘操作過程需要多崗位配合，操作過程繁瑣易出錯(cuò)，操作時(shí)間過長等缺點(diǎn)。如何能夠縮短線路投運(yùn)時(shí)間，避免倒閘操作過程誤操作，是電力工作應(yīng)正視的問題。

以母聯(lián)保護(hù)作為待投運(yùn)線路臨時(shí)保護(hù)的方式，是為了保護(hù)待投運(yùn)線路帶負(fù)荷測相位正確前的無保護(hù)過度狀態(tài)。能夠研發(fā)一種專門的線路臨時(shí)保護(hù)裝置即可取消一系列繁雜的倒閘操作過程，避免誤操作的可能性。

2 線路臨時(shí)保護(hù)裝置的研發(fā)

2.1 裝置原理

a.縱聯(lián)方向保護(hù)。包括啟動(dòng)元件、方向元件、測量元件等構(gòu)成，其中方向元件以電壓量為參考量[2]。

b.距離保護(hù)。該距離是阻抗繼電器反映故障點(diǎn)至保護(hù)安裝處的距離，又叫阻抗保護(hù)[3]。

c.過流保護(hù)。包括一段過流保護(hù)、二段過流保護(hù)、三段過流保護(hù)。故而又稱為三段式過流保護(hù)，三段以動(dòng)作時(shí)限Tk、電流定值Ik為分界劃分。

二段、三段過流保護(hù)作為后備保護(hù)，一段保護(hù)又稱速斷保護(hù)，零時(shí)限切除故障。過流保護(hù)原理見圖1，其中：IⅠ為Ⅰ母端電流；IⅡ?yàn)棰蚰付穗娏?；IⅠ。2為Ⅰ母端電流互感器二次電流。

圖1 過流保護(hù)原理

2.2 裝置選擇

通過上述3種保護(hù)原理，比較可知，縱聯(lián)方向保護(hù)、距離保護(hù)均以電壓量為方向參考量，若作為臨時(shí)保護(hù)原理，需要引接電壓信號(hào)，且因電壓逆相序引起保護(hù)誤動(dòng)作將極大影響線路投運(yùn)時(shí)長。而過流保護(hù)，因其參考量僅為線路電流，一旦達(dá)到定值即跳開線路斷路器，快速、安全，且接線方便，故而過流保護(hù)成為線路臨時(shí)保護(hù)最佳選擇方案。

2.3 裝置設(shè)計(jì)

a.電源設(shè)計(jì)。線路臨時(shí)保護(hù)應(yīng)具備現(xiàn)場交直流兩用功能、保護(hù)功能、跳閘功能等功能。一般的保護(hù)裝置均是采用直流電源作為裝置的工作電源，考慮到現(xiàn)場實(shí)際，直流電源難以引取，線路臨時(shí)保護(hù)裝置應(yīng)具備交直流兩用功能，即交流電源進(jìn)入整流裝置后輸出穩(wěn)定的12 V直流電壓供保護(hù)裝置使用。

b.保護(hù)設(shè)計(jì)。以三段式過流保護(hù)為基本原理，通過比對(duì)，最終選擇ISA-351G型號(hào)的保護(hù)裝置。

c.接線位置設(shè)計(jì)。按照過流保護(hù)邏輯要求，回路中，開關(guān)位置作為邏輯判斷條件之一，因此，必須設(shè)置位置接點(diǎn)，此外，還需設(shè)置電源接點(diǎn)、電流信號(hào)接點(diǎn)、跳閘出口接點(diǎn)等。

d.功能設(shè)計(jì)。線路臨時(shí)保護(hù)裝置以一段過流保護(hù)(速斷保護(hù))為主保護(hù)，以二、三段過流保護(hù)為后備保護(hù)，對(duì)待投運(yùn)線路進(jìn)行保護(hù)，可依據(jù)現(xiàn)場要求，投入相應(yīng)保護(hù)功能，因此，裝置本身設(shè)置三種功能壓板及跳閘出口壓板以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)保護(hù)投退。線路臨時(shí)保護(hù)裝置成品見圖2。

圖2 線路臨時(shí)保護(hù)裝置

3 線路臨時(shí)保護(hù)裝置調(diào)試

線路臨時(shí)保護(hù)裝置，經(jīng)電氣試驗(yàn)，絕緣性能良好，經(jīng)保護(hù)試驗(yàn)測試，各項(xiàng)功能合格，達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。

經(jīng)國網(wǎng)鐵嶺供電公司有關(guān)部門批準(zhǔn)，擇取某條線路投運(yùn)過程中，進(jìn)行現(xiàn)場試驗(yàn)，經(jīng)測試，各項(xiàng)性能指標(biāo)合格，能夠有效保障線路安全，送電時(shí)長控制在2 h內(nèi)，大大提升了送電效率，節(jié)約了人力物力成本，提高了供電的可靠性。

4 操作流程

由線路臨時(shí)保護(hù)裝置操作流程可知，位置接線、電流線、電源線、跳閘出口線連接正確無誤后，需依據(jù)定值整定通知單要求，對(duì)臨時(shí)保護(hù)裝置設(shè)置定值，并對(duì)該臨時(shí)保護(hù)進(jìn)行帶開關(guān)傳動(dòng)試驗(yàn)，合格后，該裝置方可為線路提供臨時(shí)保護(hù)功能，操作流程見圖3。

圖3 操作流程圖

5 結(jié)論

線路臨時(shí)保護(hù)裝置的研發(fā)與應(yīng)用，為電力系統(tǒng)輸電線路的投運(yùn)過程提供了可靠的臨時(shí)保護(hù)，經(jīng)驗(yàn)證，符合現(xiàn)場實(shí)際要求，節(jié)約了以往倒閘操作過程時(shí)間，縮短了線路投運(yùn)時(shí)間，避免了道閘操作誤操作可能，增加了線路供電時(shí)間，提高了供電可靠性。目前該成果已取得國家專利并投入生產(chǎn)[4]。

參考文獻(xiàn)：

[1] 國家電網(wǎng)公司運(yùn)維檢修.國家電網(wǎng)公司十八項(xiàng)電網(wǎng)重大反事故措施[M]．北京:中國電力出版社，2012.

[2] 支葉青．繼電保護(hù)[M]．北京:中國電力出版社,2011.

[3] 熊為群、陶然.繼電保護(hù)自動(dòng)裝置及二次回路(第二版)[M]．北京:中國電力出版社，2006.

[4] 李英鋒，牛春嬌，薛曉豐,等.便攜式220kV線路臨時(shí)保護(hù)裝置：中國，2014203192297[P]．2014-06-16.