换流站线路保护装置换型应注意几点问题

刘天祥，吕拦坡，薛　飞，罗朝华，连进灿（国网河南省电力公司检修公司，河南省郑州市450000）

换流站线路保护装置换型应注意几点问题

刘天祥，吕拦坡，薛飞，罗朝华，连进灿（国网河南省电力公司检修公司，河南省郑州市450000）

换流站交流线路保护装置在达到服役年限后，设备运行稳定性降低，且配套的备品备件由于产品更新换代已很难购买，需对其进行换型改造。在换型工作中，保护装置选型、现场勘察、图纸设计、安装调试及后期资料整理这几个方面的一些问题需要注意，从而提高保护装置换型施工的工作效率，并确保换型后的保护装置安全、可靠运行。

线路保护；选型；现场勘察；图纸设计；安装调试；资料整理

变电站内使用的微机继电保护装置的使用寿命一般为10～12年，超期使用的保护装置会出现CPU、测控板卡、通讯板卡、电源模块等故障率升高，影响保护装置的稳定运行。而且随着科学技术的迅速发展，保护装置更新换代的周期缩短，造成一些投运时间较长的保护装置购置同型号备品备件困难，严重影响保护装置故障后的处理工作。因此，在保护装置达到服役年限时，需及时对其进行换型改造。

直流换流站为联系跨区电网的重要枢纽变电站，为了确保换流站的稳定运行，要求线路保护装置必须快速、可靠、准确切除换流站交流出线线路故障，降低线路故障对直流系统的影响。另外，由于换流站的特殊性，其交流线路的重合闸设计及使用与一般交流线路存在较大不同，当交流进线或出线仅剩的一路出现故障，由于直流系统不允许出现缺相运行，所以此时线路保护重合闸功能禁用。为了防止直流系统逆变侧交流出现全部跳闸后直流系统短时间运行造成能量积聚，导致逆变侧交流系统电压抬升，换流站需配置单断路器保护功能，线路保护和直流系统的单断路器保护及站内安控装置之间存在着密切联系。所以进行换流站线路保护装置换型时，在其设备选型、前期现场勘察、施工图纸设计、安装及调试、后期资料整理收集这几方面的一些问题需要注意，以确保换型后的保护装置安全、可靠运行。

1　做好线路保护装置选型

按照国家电网公司统一要求，新换型线路保护装置需选用国网“六统一”设备，符合《线路保护及辅助装置标准化设计规范》。且两套线路保护必须为不同厂家生产的不同原理保护，线路两端对应的线路保护必须为同一厂家生产的相同型号保护装置。同时要根据现场需求对线路保护的选配功能进行选择，包括零序反时限过流保护、三相不一致保护、过流过负荷功能、过电压及远方跳闸保护等，选配功能可以通过功能压板或控制字投退。

另外，直流系统的单断路器保护以及站内的安控装置也需要采集保护装置的动作信息，所以需要核查新选用的线路保护装置的跳闸接点是否充足，若出现不足，要求生产厂家进行适量增加。无法增加的，则增加中间继电器，对接点进行扩展，满足现场需求。中间继电器根据《线路保护及辅助装置标准化设计规范》要求需选用启动功率大于5W的大功率抗干扰继电器。

对于进行整屏更换的保护装置，屏柜样式需按照国网的相关技术规范进行生产，确保两套保护屏柜的结构、颜色、尺寸、防护等级、材料等方面的统一。

2　加强现场勘察

为了确保新的保护装置与现场实际情况的匹配，需组织设备生产厂家、电力设计院及现场施工单位对需更换的保护装置进行现场勘察，在勘察过程中要重点要关注下面几个问题：

（1）原来的线路保护装置电缆是否需要进行更换。若电缆未到使用年限且运行情况良好，可不对电缆进行更换。但要检查电缆长度冗余是否满足施工要求，避免在施工过程中出现电缆长度不足。另外，厂家设计人员要根据现场勘察情况进行电压、电流输入回路，跳闸、录波输出回路、故障、异常信号回路等端子排设计，尽量根据原来端子安装位置进行设计，避免电缆的左右交叉造成的电缆长度不足。若需进行电缆更换，则需提前购置充足的多种型号电缆，且查清保护装置电缆对端连接位置，确保更换时准确无误。

（2）查清原线路保护通道的光纤接头与新保护装置是否匹配。本侧线路保护与对侧线路保护通过光纤进行信息交互，常用光纤接口有SC、ST、FC等几种类型，若新的保护装置与原来的光纤接口不匹配，需提前购置与新保护装置匹配的尾纤，必要情况下还需对光纤进行熔接。

（3）新的保护装置的对时方式是否变化。保护装置对时方式常用的有网络对时、脉冲对时、IRIG-B码对时方式，若对时方式发生变化，需提前购置GPS装置至线路保护装置之间的通讯线，并提前做好对时通讯线敷设施工的勘测等准备工作。

3　把好图纸设计关

换流站线路保护装置与直流系统的单断路器保护、安控装置之间存在着密切的联系，且牵涉保护跳闸启动断路器锁定、远跳、远传等回路，相对来讲比较复杂。在进行新的图纸设计前，应将原来保护装置图纸特别是端子排图提供给电力设计院的设计人员，使其对原保护装置与单断路器保护、安控装置联系图及其它相关回路进行全面了解，防止在新的图纸设计时出现遗漏。其中线路保护装置启动单断路器保护，启动安控装置等由于输出回路较多，还需考虑适当增加中间继电器。

另外，新型保护装置的硬接点信号一般比原来的保护装置要多，原来的保护一般装置一般有 “保护跳闸”、“装置闭锁”、“装置异常”信号，新型保护装置增加了对保护通道状态进行监控的“通道告警”信号。对于新增加的信号有两种解决办法，一种是并接在原来的“装置异常”信号回路上，统一出口为装置异常。一种是在测控屏柜内增加测控板卡并对后台信号进行修改，增加新的“通道告警”信号。

上面提到的问题都需要设计单位根据现场具体要求及实际情况来确定设计方案，提前做好图纸设计工作。现场维护人员做好设计图纸的审核工作，发现问题及时要求设计人员进行改正，为线路保护装置换型顺利实施打下基础。

4　现场安装及调试

现场安装及调试是换流站线路保护换型的关键一环，施工单位相关负责人在施工前应熟悉现场施工图，对于不清楚或有疑惑的地方及时与设计单位进行沟通。

施工单位在进行线路保护屏柜拆除和安装时要注意对原电缆、光缆的标示和保护以便重新配线，并确保接线的准确性。对于施工过程中发生的图纸修改变动情况在与设计院与运维单位沟通后方可进行，并在图纸上进行详细标注，施工完成后及时反馈给设计人员。

保护装置安装完成后，首先进行保护装置的单体调试，检验保护装置的各项保护功能是否正常。然后进行保护电流、电压回路，跳闸出口回路，报警信号回路的核对、检查。同时要进行新的保护装置与子站及监控后台的通讯调试，确保各种数据、信号通讯正常。最后进行保护装置传动及与对站装置联调，检查保护装置跳闸回路及与对站通讯正常。设备全部试验合格后，方可投入运行。

以上是关于换流站交流线路保护装置更换需注意的几点问题，在更换中把这几点问题解决好，才能提高保护装置更换的效率，并确保装置更换后各项功能正常，从而保护换流站线路的安全、稳定运行。

［1］赵畹君.高压直流输电工程技术［J］.北京：中国电力出版社，2004.

［2］韩天行.微机继电保护及自动化装置检修手册［J］.北京：中国电力出版社，2011.

［3］谷玉书.电力系统继电保护及自动化产品选型手册［J］.中国电力出版社，2003.

TM721.1

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2095-2066（2016）26-0062-02

2016-9-1