于廷文，劉世丹，甘 鍇，曹建東

(1.廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司江門供電局，廣東 江門 529000；2.廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力調(diào)度控制中心，廣東 廣州 510600；3.廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司肇慶供電局，廣東 肇慶 526000；4 中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司，廣東 廣州 510600)

當(dāng)下電網(wǎng)負(fù)荷日益增長且供電可靠性要求日益提高，電網(wǎng)設(shè)備停電檢修時(shí)間不斷被壓縮，在電網(wǎng)結(jié)構(gòu)薄弱的地區(qū)，旁路代路是解決該矛盾的可行方法.然而在現(xiàn)場實(shí)際旁路代路操作中，縱聯(lián)保護(hù)收發(fā)信切換把手偶爾會發(fā)生切換不到位，收發(fā)信接點(diǎn)無法導(dǎo)通，進(jìn)而導(dǎo)致通信中斷.而當(dāng)前常規(guī)變電站中尚無有效技術(shù)手段對收發(fā)信回路的完整性進(jìn)行在線監(jiān)控，即若在操作過程中因切換不到位導(dǎo)致回路完整性缺失，運(yùn)行人員將無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)并停止操作，由此將造成保護(hù)通信中斷并進(jìn)而可能導(dǎo)致縱聯(lián)保護(hù)誤動或者拒動，給電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行造成極大的威脅[1-4].

因此，全面分析縱聯(lián)保護(hù)收發(fā)信切換存在的風(fēng)險(xiǎn)，并研究一種針對性的風(fēng)險(xiǎn)防范措施，實(shí)現(xiàn)旁路代路和恢復(fù)本線操作中對收發(fā)信回路完整性的檢驗(yàn)，避免因?yàn)椴僮髦械那袚Q不到位導(dǎo)致縱聯(lián)保護(hù)誤動或者拒動，對于保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重要意義.

1 旁路代路操作中縱聯(lián)保護(hù)收發(fā)信切換的風(fēng)險(xiǎn)分析

110 kV及以上常規(guī)變電站內(nèi)線路開關(guān)旁路代路時(shí)，需要將縱聯(lián)保護(hù)收發(fā)信切換把手從“本線”切換至“旁路”，從而將收發(fā)信回路從主保護(hù)切換至旁路保護(hù)，以實(shí)現(xiàn)與對側(cè)保護(hù)通信完成縱聯(lián)保護(hù)功能，如圖1所示.以下將分別對光纖閉鎖式和光纖允許式縱聯(lián)保護(hù)的收發(fā)信切換風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析.

圖1 線路開關(guān)旁路代路保護(hù)通道結(jié)構(gòu)示意圖圖2 光纖閉鎖式縱聯(lián)保護(hù)收信回路接觸不良風(fēng)險(xiǎn)分析示意圖

1.1 光纖閉鎖式縱聯(lián)保護(hù)風(fēng)險(xiǎn)分析

1.1.1 收信回路接觸不良

A站本線或旁路保護(hù)收信回路均不通，如圖2所示.當(dāng)本線發(fā)生故障時(shí)，兩側(cè)保護(hù)啟動；A站保護(hù)收不到對側(cè)的信號，保護(hù)啟動后一直發(fā)信，不停信；B站保護(hù)一直收到對側(cè)的閉鎖信號，縱聯(lián)保護(hù)無法動作.該情況下，存在線路主保護(hù)拒動風(fēng)險(xiǎn).

1.1.2 發(fā)信回路接觸不良

A站本線或旁路保護(hù)發(fā)信回路均不通，如圖3所示.當(dāng)AC線發(fā)生故障時(shí)，本線兩側(cè)保護(hù)啟動；A站保護(hù)發(fā)信通道中斷，無法閉鎖B站側(cè)保護(hù)；B站側(cè)保護(hù)判正方向，自發(fā)自收閉鎖信號后停信，誤動出口跳閘.該情況下，非故障線路存在誤動風(fēng)險(xiǎn).

圖3 光纖閉鎖式縱聯(lián)保護(hù)發(fā)信回路接觸不良風(fēng)險(xiǎn)分析示意圖圖4 光纖閉鎖式縱聯(lián)保護(hù)本線運(yùn)行時(shí)漏切通道風(fēng)險(xiǎn)分析示意圖

1.1.3 恢復(fù)本線開關(guān)運(yùn)行后忘記切換通道回“本線”

A站本線運(yùn)行，而通道收發(fā)信回路處在旁路保護(hù)位置，如圖4所示.當(dāng)AC線發(fā)生故障時(shí)，本線兩側(cè)保護(hù)啟動；B站AB線保護(hù)判斷為正方向故障，先向A側(cè)保護(hù)發(fā)信；A站AB線通道接口裝置將收信命令傳給旁路保護(hù)裝置，若旁路開關(guān)處于分閘狀態(tài)，保護(hù)裝置在收信后延遲100 ms發(fā)信給B站，B站AB線保護(hù)未收到閉鎖信號，縱聯(lián)保護(hù)誤動出口跳閘.該情況下，非故障線路存在誤動風(fēng)險(xiǎn).

1.2 光纖允許式縱聯(lián)保護(hù)風(fēng)險(xiǎn)分析

1.2.1收信回路接觸不良

A站本線或旁路保護(hù)收信回路均不通，如圖5所示.當(dāng)線路發(fā)生故障時(shí)，兩側(cè)保護(hù)啟動；B站保護(hù)可收到A站保護(hù)發(fā)過來的允許信號，保護(hù)正確動作；A站保護(hù)無法收到B站保護(hù)發(fā)過來的允許信號，保護(hù)拒動.該情況下，存在線路主保護(hù)拒動風(fēng)險(xiǎn).

圖5 光纖允許式縱聯(lián)保護(hù)收信回路接觸不良風(fēng)險(xiǎn)分析示意圖圖6 光纖允許式縱聯(lián)保護(hù)發(fā)信回路接觸不良風(fēng)險(xiǎn)分析示意圖

1.2.2 發(fā)信回路接觸不良

A站本線或旁路保護(hù)發(fā)信回路均不通，如圖6所示.當(dāng)線路發(fā)生故障時(shí)，兩側(cè)保護(hù)啟動；A站保護(hù)可收到B站保護(hù)發(fā)過來的允許信號，保護(hù)正確動作；B站保護(hù)無法收到A站保護(hù)發(fā)過來的允許信號，保護(hù)拒動.該情況下，存在線路主保護(hù)拒動風(fēng)險(xiǎn).

1.2.3 恢復(fù)本線開關(guān)運(yùn)行后忘記切換通道回“本線”

A站本線運(yùn)行，而通道收發(fā)信回路處在旁路保護(hù)位置，如圖7所示.

當(dāng)AC線發(fā)生故障時(shí)，本線兩側(cè)保護(hù)啟動；B站AB線保護(hù)判斷為正方向故障，先向A站保護(hù)發(fā)信.A站AB線通道接口裝置將收信命令傳給旁路保護(hù)裝置，若旁路開關(guān)處于分閘狀態(tài)，旁路保護(hù)延時(shí)100 ms發(fā)信給B站，B站AB線保護(hù)收到允許信號，縱聯(lián)保護(hù)誤動出口跳閘.該情況下，非故障線路存在誤動的風(fēng)險(xiǎn).

當(dāng)AB線發(fā)生故障時(shí)，本線兩側(cè)保護(hù)啟動；由于A站旁路保護(hù)延時(shí)100 ms發(fā)信，B站保護(hù)可以正確動作.但是A站主保護(hù)無法收到B站允許信號，因此縱聯(lián)保護(hù)不動作.該情況下，存在線路主保護(hù)拒動風(fēng)險(xiǎn).

綜上所述，不管是閉鎖式還是允許式的光纖縱聯(lián)保護(hù)，當(dāng)把手在“本線”或者“旁路”時(shí)接觸不良，甚至忘記切換把手時(shí)，均存在主保護(hù)拒動或誤動風(fēng)險(xiǎn)[5-8].

2 旁路代路操作中縱聯(lián)保護(hù)收發(fā)信切換的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)控措施

旁路代路操作方法有兩種，分別為熱代和冷代，而常用的為熱代.熱代，即代路過程不會造成短時(shí)停電的旁路代路方法，先合上旁路開關(guān)與被代開關(guān)并列運(yùn)行，確認(rèn)旁路開關(guān)正常運(yùn)行后，再斷開被代開關(guān).冷代，即會造成被代路設(shè)備短時(shí)停電的旁路代路方法，先斷開被代開關(guān)，再合上旁路開關(guān)運(yùn)行[9].

根據(jù)縱聯(lián)保護(hù)裝置發(fā)展現(xiàn)狀，收發(fā)信切換的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)控措施可從三方面進(jìn)行考慮.

一是將有旁代需求的線路保護(hù)和旁路保護(hù)逐步改造為光差集成光口縱聯(lián)距離的保護(hù)裝置，如此可避免切換把手的接觸不良問題，但此法工作量大、資金需求大，對復(fù)雜大型電網(wǎng)的存量設(shè)備改造周期長.

二是采取冷倒方式進(jìn)行旁路代路，在被代路設(shè)備短時(shí)停電期間對異動通道進(jìn)行聯(lián)調(diào)試驗(yàn)，并通過模擬區(qū)外正方向故障進(jìn)行檢查，驗(yàn)證區(qū)內(nèi)故障正確動作.該方法可防止通道異動可能造成的通道中斷、通道環(huán)回、通道回路異常導(dǎo)致的長收信或長發(fā)信、通道命令接線錯誤等情況，但要求操作期間保護(hù)班組人員進(jìn)站調(diào)試，且冷倒方式會增加操作時(shí)間，同時(shí)增加調(diào)度、運(yùn)行人員工作壓力[10].

三是采取熱倒方式進(jìn)行旁路代路，通過簡單的技術(shù)改造及對現(xiàn)有旁代流程進(jìn)行優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)收發(fā)信切換時(shí)回路完整性的檢驗(yàn)，保障旁路代路期間和恢復(fù)本線運(yùn)行時(shí)縱聯(lián)保護(hù)的可靠性.該方法改造難度小、工作量小，且對調(diào)度、運(yùn)行、保護(hù)人員的工作量影響小.本文主要介紹該方法所涉及的三部分內(nèi)容，一是對收發(fā)信回路的改造，增加模擬發(fā)信回路；二是運(yùn)行人員應(yīng)用模擬發(fā)信回路進(jìn)行收發(fā)信回路完整性檢驗(yàn)的方法；三是基于該檢驗(yàn)方法對線路開關(guān)旁路代路操作步驟進(jìn)行優(yōu)化.

3 收發(fā)信回路改造方法

將線路兩側(cè)縱聯(lián)保護(hù)、旁路保護(hù)退出，并依次將兩

側(cè)縱聯(lián)保護(hù)、旁路保護(hù)的保護(hù)啟動發(fā)信接點(diǎn)和開入正電源引至模擬發(fā)信壓板并做好標(biāo)識(對于分相式的縱聯(lián)保護(hù)則有ABC相3個(gè)壓板)，由此構(gòu)成人工模擬保護(hù)發(fā)信的測試回路.模擬發(fā)信壓板在完成測試后應(yīng)及時(shí)退出，正常運(yùn)行時(shí)應(yīng)嚴(yán)禁投入.以某變電站內(nèi)RCS-902CB縱聯(lián)保護(hù)裝置為例，增加后的模擬發(fā)信回路示意圖，如圖8所示.

4 應(yīng)用模擬發(fā)信回路進(jìn)行收發(fā)信回路完整性檢驗(yàn)的方法

總體原則是通過短時(shí)投入模擬發(fā)信壓板，來檢驗(yàn)本側(cè)發(fā)信回路和對側(cè)收信回路的有效性，通過兩側(cè)依次測試即可完成代路側(cè)的收發(fā)信切換有效性檢驗(yàn).

進(jìn)行旁路代路操作前，在兩側(cè)主二縱聯(lián)保護(hù)、代路側(cè)旁路保護(hù)退出的情況下，將代路側(cè)收發(fā)信把手切換至“旁路”；然后由代路側(cè)運(yùn)行人員通過短時(shí)投入旁路保護(hù)模擬發(fā)信壓板來啟動發(fā)信，非代路側(cè)運(yùn)行人員檢查縱聯(lián)保護(hù)裝置面板是否有收信開入變位和復(fù)位，有則說明代路側(cè)的發(fā)信和非代路側(cè)的收信回路正確；然后由非代路側(cè)運(yùn)行人員短時(shí)投入縱聯(lián)保護(hù)模擬發(fā)信壓板啟動發(fā)信，來檢驗(yàn)代路側(cè)的收信和非代路側(cè)的發(fā)信回路.

進(jìn)行恢復(fù)本線操作前，在兩側(cè)主二縱聯(lián)保護(hù)、代路側(cè)旁路保護(hù)退出的情況下，將代路側(cè)收發(fā)信把手切換至“本線”；然后由代路側(cè)運(yùn)行人員通過短時(shí)投入縱聯(lián)保護(hù)模擬發(fā)信壓板來啟動發(fā)信，非代路側(cè)運(yùn)行人員檢查縱聯(lián)保護(hù)裝置面板是否有收信開入變位和復(fù)位，有則說明代路側(cè)的發(fā)信和非代路側(cè)的收信回路正確；然后由非代路側(cè)運(yùn)行人員短時(shí)投入縱聯(lián)保護(hù)模擬發(fā)信壓板啟動發(fā)信，來檢驗(yàn)代路側(cè)的收信和非代路側(cè)的發(fā)信回路.

5 線路開關(guān)旁路代路操作步驟優(yōu)化

本文采取的旁路代路方法為“熱代”，分為旁路代路和恢復(fù)本線兩方面來介紹操作步驟優(yōu)化方法.

5.1 旁路代路操作

常規(guī)的旁路代路操作包括執(zhí)行臨時(shí)定值、切換通道把手、確認(rèn)投入旁路保護(hù)、退出線路兩側(cè)主一縱聯(lián)保護(hù)(若有)、執(zhí)行綜合令完成熱代.為完成收發(fā)信回路完整性的檢驗(yàn)，增加3個(gè)步驟，如圖9所示.一是在切換通道把手前退出線路兩側(cè)主二縱聯(lián)保護(hù)，以避免檢驗(yàn)期間因誤操作出現(xiàn)保護(hù)誤動；二是切換把手后線路兩側(cè)配合完成收發(fā)信回路完整性檢驗(yàn)；三是完成檢驗(yàn)后將主二縱聯(lián)保護(hù)投入運(yùn)行，后續(xù)銜接常規(guī)的旁路代路操作步驟.

圖9 優(yōu)化后的線路開關(guān)旁路代路操作步驟圖10 優(yōu)化后的線路開關(guān)恢復(fù)本線運(yùn)行操作步驟

5.2 恢復(fù)本線操作

常規(guī)的恢復(fù)本線操作包括執(zhí)行綜合令完成開關(guān)旁代恢復(fù)操作、投入線路兩側(cè)主一縱聯(lián)保護(hù)(若有)、切換通道把手至“本線”、恢復(fù)正式定值.為完成收發(fā)信回路完整性的檢驗(yàn)，增加3個(gè)步驟，如圖10所示.一是在切換通道把手前退出線路兩側(cè)主二縱聯(lián)保護(hù)，以避免檢驗(yàn)期間因誤操作出現(xiàn)保護(hù)誤動；二是切換把手后線路兩側(cè)配合完成收發(fā)信回路完整性檢驗(yàn)；三是完成檢驗(yàn)后將主二縱聯(lián)保護(hù)投入運(yùn)行，后續(xù)銜接常規(guī)的恢復(fù)本線操作步驟.

6 結(jié) 語

本文系統(tǒng)分析了線路開關(guān)旁路代路操作中縱聯(lián)保護(hù)收發(fā)信切換不到位存在的風(fēng)險(xiǎn)，并介紹了一種應(yīng)用于線路開關(guān)旁路代路的縱聯(lián)保護(hù)收發(fā)信回路完整性檢驗(yàn)方法.該方法已在廣東電網(wǎng)內(nèi)試點(diǎn)驗(yàn)證并全面推廣應(yīng)用，其通過對現(xiàn)有縱聯(lián)保護(hù)收發(fā)信回路進(jìn)行簡單的改造，并對旁路代路操作步驟進(jìn)行優(yōu)化，從而實(shí)現(xiàn)旁路代路操作時(shí)對收發(fā)信回路完整性的檢驗(yàn)，避免因收發(fā)信切換把手切換不到位導(dǎo)致保護(hù)通信中斷的問題，消除保護(hù)回路上的技術(shù)和管理盲區(qū)，提高旁路代路時(shí)繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性，進(jìn)而保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行.