500kV線路遠(yuǎn)方跳閘保護(hù)通道組織方案

龐學(xué)躍

(廣東省電力設(shè)計研究院，廣東 廣州 510663)

500kV線路遠(yuǎn)方跳閘保護(hù)通道組織方案

龐學(xué)躍

(廣東省電力設(shè)計研究院，廣東 廣州 510663)

通過對500kV線路遠(yuǎn)方跳閘保護(hù)通道的不同設(shè)計方案的探討，分析了優(yōu)劣性，提出了輔助保護(hù)通道的設(shè)計方中需要注意的事項(xiàng)，對輔助保護(hù)通道設(shè)計提出了優(yōu)化建議。

繼電保護(hù)；遠(yuǎn)方跳閘保護(hù)；光纖通道。

在500kV交流輸電線路中，遠(yuǎn)方跳閘保護(hù)已成為線路保護(hù)的必配裝置。南方電網(wǎng)范圍內(nèi)的500kV線路保護(hù)和遠(yuǎn)方跳閘保護(hù)均要求才用雙通道的設(shè)計方案。由于遠(yuǎn)方跳閘保護(hù)裝置型號各異，其通道設(shè)計方案也存在很大差異。目前遠(yuǎn)方跳閘保護(hù)通道形式主要存在兩種：一種是遠(yuǎn)方跳閘保護(hù)裝置給出接點(diǎn)信號通過遠(yuǎn)方信號傳輸裝置等中間設(shè)備與對側(cè)遠(yuǎn)方跳閘保護(hù)裝置通信，另一種是遠(yuǎn)方跳閘保護(hù)直接通過光口與線路對側(cè)遠(yuǎn)方跳閘保護(hù)裝置通信。

對于遠(yuǎn)方跳閘保護(hù)通過接點(diǎn)信號通信的裝置，早期的通道設(shè)計方案中使用線路主保護(hù)的遠(yuǎn)傳命令，與線路主保護(hù)共用通道實(shí)現(xiàn)與對側(cè)保護(hù)通信。因?yàn)檫h(yuǎn)傳命令的發(fā)送通過了主保護(hù)裝置，當(dāng)線路主保護(hù)因故退出運(yùn)行時，遠(yuǎn)方跳閘保護(hù)的通道也同時失去。在遠(yuǎn)方跳閘保護(hù)收到信號采用“二取二”方式跳閘時，會造成遠(yuǎn)方跳閘保護(hù)因?yàn)闊o法同時收到兩個跳閘命令而拒動。遠(yuǎn)方跳閘保護(hù)通過主保護(hù)遠(yuǎn)傳命令示意圖見圖1。

由于500kV線路作為主網(wǎng)的重要性，為了避免上述遠(yuǎn)方跳閘保護(hù)的拒動問題，南方電網(wǎng)明確要求“遠(yuǎn)跳不應(yīng)采用線路保護(hù)的遠(yuǎn)傳通道”[1][2]。

因此，遠(yuǎn)方跳閘保護(hù)通常采用獨(dú)立于主保護(hù)的通道設(shè)計方案。對于遠(yuǎn)方跳閘保護(hù)通過接點(diǎn)信號通信的裝置，需要增加信號傳輸裝置實(shí)現(xiàn)與對側(cè)通信。信號傳輸裝置一般可以傳輸5～8個接點(diǎn)信號，遠(yuǎn)方跳閘保護(hù)使用其中的2個，通過交叉方式，實(shí)現(xiàn)每個遠(yuǎn)方跳閘保護(hù)的兩個通道的獨(dú)立性。遠(yuǎn)方跳閘保護(hù)通過信號傳輸裝置遠(yuǎn)傳命令示意圖見圖2。

圖1 遠(yuǎn)方跳閘保護(hù)通過主保護(hù)遠(yuǎn)傳命令通道示意圖

圖2 遠(yuǎn)方跳閘保護(hù)通過信號傳輸裝置遠(yuǎn)傳命令通道示意圖

由于光纜在電網(wǎng)建設(shè)中的廣泛應(yīng)用，為保護(hù)使用光纖通道創(chuàng)造了便利的條件，可以方便的為遠(yuǎn)方跳閘保護(hù)增加開通兩個通道。對于復(fù)用2M光纖電路通道，因其在故障情況下跳接方便，相比專用纖芯通道，可以縮短通道中斷時間，同時復(fù)用光纖電路通道不需要獨(dú)占物理纖芯，因此兩套遠(yuǎn)方跳閘保護(hù)應(yīng)優(yōu)先采用復(fù)用光纖電路通道。

對于非電量等單套配置的保護(hù)，如果需要遠(yuǎn)傳跳閘命令，保護(hù)應(yīng)該提供4副跳閘命令進(jìn)行遠(yuǎn)傳，以保證在保護(hù)檢修和一個通道故障情況下可靠切除故障。如果只使用2副跳閘命令進(jìn)行遠(yuǎn)傳，實(shí)際傳輸?shù)綄?cè)只會啟動了一套遠(yuǎn)方跳閘保護(hù)，并僅跳開斷路器一個線圈。當(dāng)對側(cè)這一套遠(yuǎn)方跳閘保護(hù)因故退出時，非電量保護(hù)故障時跳閘，對側(cè)將無法跳開斷路器。信號傳輸裝置遠(yuǎn)傳非電量保護(hù)跳閘命令見示意圖3。

圖3 信號傳輸裝置遠(yuǎn)傳非電量保護(hù)跳閘命令通道示意圖

上述方案增加了遠(yuǎn)方跳閘保護(hù)通信的中間環(huán)節(jié)，每個通道增加了兩套信號傳輸裝置，直流失電和裝置故障等原因都會增加故障的幾率。因此，南方電網(wǎng)要求遠(yuǎn)方跳閘保護(hù)“采用光纖通道時遠(yuǎn)跳保護(hù)裝置宜采用內(nèi)置光纖接口” [1]，同主保護(hù)一樣，遠(yuǎn)方跳閘保護(hù)可以直接提供光口與對側(cè)裝置通信。這樣不僅減少了裝置數(shù)量，同時降低了由于直流電源和裝置故障等引起的風(fēng)險、取消了保護(hù)屏之間的電纜聯(lián)系、簡化了二次回路設(shè)計。這種設(shè)計方案在已經(jīng)在南網(wǎng)電網(wǎng)500kV線路上應(yīng)用。

當(dāng)遠(yuǎn)跳保護(hù)采用內(nèi)置光纖接口時，因?yàn)椴捎霉庑盘栔苯优c對側(cè)通信，遠(yuǎn)跳保護(hù)接收到對側(cè)信號跳閘已經(jīng)不存在“二取二”與“二取一”的問題，因此可以將每套遠(yuǎn)方跳閘保護(hù)的通道簡化為一個。在通道使用復(fù)用2M光纖電路通道時，還可以減少復(fù)用光纖接口裝置的數(shù)量，減少對通信機(jī)房屏位的需求。遠(yuǎn)方跳閘保護(hù)RCS-925AMM仍采用了雙光耦開入，可以對光耦完好性進(jìn)行校驗(yàn)。在設(shè)計時推薦給每個光耦獨(dú)立的開入信號，給每套遠(yuǎn)方跳閘保護(hù)提供2副跳閘信號，分別接入每個光耦開入，可以防止操作過程中誤碰引起的誤發(fā)遠(yuǎn)跳令。優(yōu)化后的內(nèi)置光口的遠(yuǎn)方跳閘保護(hù)裝置遠(yuǎn)方跳閘通道示意圖見圖4。

圖4 內(nèi)置光口的遠(yuǎn)方跳閘保護(hù)通道示意圖

根據(jù)繼電保護(hù)的發(fā)展趨勢，繼電保護(hù)“應(yīng)按加強(qiáng)主保護(hù)簡化后備保護(hù)的基本原則配置”，應(yīng)考慮將遠(yuǎn)方跳閘保護(hù)功能合并到主保護(hù)裝置中，減少繼電保護(hù)裝置數(shù)量，簡化二次回路，降低了保護(hù)對通信資源的需求，并且有利于提高繼電保護(hù)可靠性。

[1]中國南方電網(wǎng)500kV線路保護(hù)及輔助保護(hù)技術(shù)規(guī)范(試行)[S]．2010．

[2]中國南方電網(wǎng)公司繼電保護(hù)反事故措施匯編[K]．2008．

[3]上海超高壓輸變電公司編，繼電保護(hù)[M]．北京：中國電力出版社，2007．

Remote Tripping Protection Channel Design for 500kV Power Transmission Lines

PANG Xue-yue
(Guangdong Electric Power Design Institute, Guangdong, Guangzhou 510663, China)

With the compare of different remote breaking channel design plans, some conclusions are given. Some problems should be concerned and the improved plans for the remote tripping protection channel are present.

relay protection; remote tripping protection; optical fi ber channel.

TM72

B

1671-9913(2011)02-0065-03

2011-01-06

龐學(xué)躍(1978- )，男，河北武強(qiáng)人，碩士研究生，工程師，現(xiàn)主要從事繼電保護(hù)設(shè)計和系統(tǒng)安全穩(wěn)定研究工作。