遲 翔

(國網(wǎng)江蘇省電力有限公司超高壓分公司，江蘇 鎮(zhèn)江 232001)

0 引言

閉鎖重合閘是指自動(dòng)重合閘裝置在不希望重合的情況下不工作，在重合閘投入運(yùn)行時(shí)，由于一次設(shè)備(如開關(guān)氣壓低、油壓低)或者二次設(shè)備(滿足保護(hù)閉重邏輯或人為停用重合閘功能)等原因?qū)е轮睾祥l功能閉鎖。220 kV線路保護(hù)閉鎖重合閘功能，經(jīng)歷了傳統(tǒng)線路保護(hù)間相互閉鎖的模式，再到兩套線路保護(hù)完全獨(dú)立互相不閉重，直到現(xiàn)階段基于IEC 61850的智能變電站通過智能終端實(shí)現(xiàn)線路保護(hù)相互閉鎖重合閘。智能變電站采用“三層兩網(wǎng)”結(jié)構(gòu)后，嚴(yán)格劃分了A，B網(wǎng)的信息流，在位于間隔層的保護(hù)裝置中無法直接通過GOOSE網(wǎng)實(shí)現(xiàn)兩套保護(hù)裝置的相互閉鎖，從而衍生出了在過程層層面通過智能終端實(shí)現(xiàn)閉鎖重合閘。因此，兩套智能終端相互閉鎖重合閘的實(shí)現(xiàn)方案值得重點(diǎn)研究分析。

1 傳統(tǒng)保護(hù)相互閉鎖重合閘功能實(shí)現(xiàn)

1.1 設(shè)置兩套相互閉鎖重合閘功能

如圖1所示，傳統(tǒng)PCS-931，CSC-602保護(hù)裝置均設(shè)置閉鎖本套重合閘功能，同時(shí)具備互相閉鎖對(duì)方重合閘功能，通過閉重BCJ接點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)。

圖1 傳統(tǒng)雙重化保護(hù)相互閉重實(shí)現(xiàn)方式

1.2 僅使用一套重合閘功能

非六統(tǒng)一情況下，PCS-931保護(hù)裝置中重合閘功能停用，PCS-931保護(hù)裝置中設(shè)置了一塊至重合閘壓板。如圖2所示，當(dāng)跳閘接點(diǎn)閉合時(shí)，若為相間故障或永久性故障，則至PCS-931保護(hù)的跳閘接點(diǎn)通過至重合閘壓板串至CSC-602保護(hù)裝置中，實(shí)現(xiàn)PCS-931對(duì)于CSC-602保護(hù)裝置的閉鎖重合閘。

圖2 采用單套重合閘閉重實(shí)現(xiàn)方式

1.3 傳統(tǒng)保護(hù)重合閘配置的缺點(diǎn)

因至重合閘壓板同時(shí)承擔(dān)啟動(dòng)另一套保護(hù)重合閘功能，容易導(dǎo)致二次重合；僅使用一套保護(hù)重合閘雖然避免二次重合的風(fēng)險(xiǎn)，但缺點(diǎn)是取消了一套保護(hù)的重合閘，是以犧牲重合閘的冗余為代價(jià)。

《國家電網(wǎng)有限公司十八項(xiàng)電網(wǎng)重大反事故措施(修訂版)》及國網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)Q/GDW 1161—2014《線路保護(hù)及輔助裝置標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)規(guī)范》等均要求兩套線路保護(hù)應(yīng)完全獨(dú)立，故以上兩種方案不再使用。

2 智能變電站保護(hù)相互閉鎖重合閘功能實(shí)現(xiàn)

智能變電站采用IEC 61850規(guī)約，嚴(yán)格按照“三層兩網(wǎng)”結(jié)構(gòu)進(jìn)行組網(wǎng)。如圖3所示，保護(hù)裝置設(shè)置在間隔層，而智能終端設(shè)置在過程層。對(duì)于220 kV線路(或母差)保護(hù)第一、二套保護(hù)而言，第一套保護(hù)連接在A網(wǎng)，第二套保護(hù)連接在B網(wǎng)，因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)嚴(yán)格隔離，故不能有信息交互。在智能變電站中，采用在過程層設(shè)備間實(shí)現(xiàn)相互閉鎖重合閘的方式，即在智能終端上實(shí)現(xiàn)相互閉鎖重合閘。當(dāng)滿足第二套保護(hù)閉鎖重合閘條件后，第二套智能終端將該閉鎖重合閘信號(hào)通過硬接線直接發(fā)送至第一套智能終端。第一套智能終端收到該信號(hào)之后，將第二套智能終端傳來的閉重信號(hào)通過過程層GOOSE A網(wǎng)傳送給第一套保護(hù)裝置。除通過接收第二套保護(hù)閉重信號(hào)外，第一套保護(hù)自身也應(yīng)能判斷出閉重，與第二套智能終端傳遞至第一套智能終端的閉重信號(hào)互為備用。當(dāng)?shù)谝惶拙€路保護(hù)自身未正確判斷閉重時(shí)，可以正確完成閉重，以防止開關(guān)誤動(dòng)情況的發(fā)生。

圖3 220 kV智能終端相互閉重實(shí)現(xiàn)方式

以PCS-931-G系列線路保護(hù)為例作詳細(xì)說明，該型號(hào)保護(hù)裝置中NR1502插件定義了閉鎖重合閘和低氣壓閉鎖重合閘端子，這兩個(gè)端子均涉及閉鎖重合閘，但是在信息流上確完全不同。如圖4為NR1502插件端子示意。0X0B端子定義為低氣壓閉鎖重合閘開入，路徑為：第一套智能終端→過程層GOOSE A網(wǎng)→第一套線路保護(hù)(重合閘放電)。0X0A端子定義為保護(hù)三跳閉重信號(hào)開入或者閉重硬壓板投入，以母差保護(hù)動(dòng)作為例，母差保護(hù)三跳時(shí)，智能終端間相互閉重路徑應(yīng)為：第二套母差保護(hù)→過程層GOOSE B網(wǎng)→第二套智能終端→智能終端間電纜→第一套智能終端→過程層GOOSE A網(wǎng)→第一套線路保護(hù)(重合閘放電)。第一套母差保護(hù)閉鎖第一套線路保護(hù)重合閘路徑為：第一套母差保護(hù)→過程層GOOSE A網(wǎng)→第一套線路保護(hù)(重合閘放電)。如圖5所示，可以清晰看出母差三跳的信息流，除A套保護(hù)裝置閉重開入外，也收到B套智能終端通過硬接線傳遞來的閉重信號(hào)，這樣的信息冗余設(shè)計(jì)提高了閉重信號(hào)的可靠性。

圖4 PCS-931保護(hù)裝置NR1502插件閉重解析

圖5 母差三跳閉重信號(hào)傳遞路徑

綜上所述，智能站通過智能終端實(shí)現(xiàn)閉重的方式具有優(yōu)越性，不但滿足了保護(hù)雙重化配置要求，而且雙套智能終端相互閉重也實(shí)現(xiàn)了冗余。

3 對(duì)運(yùn)行人員操作的啟示

3.1 閉鎖另一套保護(hù)重合閘壓板的投退

第一套智能終端上設(shè)置閉鎖第二套智能終端重合閘硬壓板，該壓板為發(fā)送壓板。當(dāng)?shù)谝惶字悄芙K端檢修的時(shí)候，一定要確保該壓板退出，否則在第一套智能終端檢修過程中，可能出現(xiàn)第二套智能終端保護(hù)重合閘功能被閉鎖。當(dāng)?shù)谝惶字悄芙K端檢修時(shí)，第二套智能終端可不退出閉鎖第一套智能終端壓板，因?yàn)橥顺雠c否沒有實(shí)際意義，但是如果退出之后，第一套智能終端恢復(fù)運(yùn)行之前應(yīng)當(dāng)立刻投上該壓板，否則將失去對(duì)第一套智能終端的閉重功能。

3.2 停用單套保護(hù)重合閘

變電站通用規(guī)程中明確規(guī)定：對(duì)“六統(tǒng)一”配置的微機(jī)保護(hù)，當(dāng)停用其中一套線路保護(hù)的重合閘功能時(shí)，只需將對(duì)應(yīng)保護(hù)的重合閘出口壓板退出，不得將其閉鎖另一套保護(hù)重合閘壓板投入。

具體原因如下：正常運(yùn)行方式下，兩套保護(hù)重合閘均投入，當(dāng)調(diào)度發(fā)令停用單套保護(hù)重合閘時(shí)，根據(jù)前文分析可知，若誤投入本套保護(hù)閉鎖另一套保護(hù)重合閘壓板，則兩套保護(hù)均閉鎖重合閘，此時(shí)若發(fā)生單相故障即三跳不重，顯然引起了事故擴(kuò)大。因此，變電站典型操作票中對(duì)于此操作有明確的規(guī)范，填寫停用單套重合閘操作票時(shí)的方案為：僅退出本套保護(hù)的重合閘出口壓板，嚴(yán)禁投入本套保護(hù)閉鎖另一套保護(hù)重合閘壓板。

4 結(jié)束語

以上探究了220 kV線路雙套保護(hù)間相互閉鎖重合閘實(shí)現(xiàn)的方案，重點(diǎn)解析了智能變電站在智能終端之間實(shí)現(xiàn)相互閉鎖重合閘的方式，分析了智能變電站實(shí)現(xiàn)閉鎖重合閘的信息流，厘清智能終端間相互閉重的原理。針對(duì)智能終端操作過程閉鎖另一套智能終端壓板的投退原則及停用單套保護(hù)重合閘操作進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析，為運(yùn)維人員日常巡視操作設(shè)備提供一定的參照。