110kV线路主后保护独立机箱典型接线方案研究

高玉颖长治检修公司二次运检

110kV线路主后保护独立机箱典型接线方案研究

高玉颖
长治检修公司二次运检

摘要：对110kV线路主后保护独立机箱接线方案进行分析，提出了一种典型接线方案。

关键词：主后保护独立机箱；操作箱；典型接线

引言

如今光纤保护已在110kV电压等级中得到广泛应用，《山西电网继电保护配置原则》规定110千伏线路配置纵联电流差动保护时，主后保护应独立设置机箱。由于110kV线路保护设计时采用操作箱和保护一体化设计，这样在使用过程中就会存在两套保护操作箱及回路的选择问题，本文围绕该问题从接线原则、直流电源布置、重合闸选择、运行维护方便性等方面进行了分析，提出了较为合理的接线方案和相关注意事项。

1　基本原则

保护采用独立机箱配置的主要原因是要增加重要线路保护的冗余度，提高其运行的可靠性。防止单套保护故障退出时，线路面临无保护而必须陪停问题。

最佳方案应遵循以下基本原则：简单、可靠，不减少保护功能，运行维护简单，不易出错。不违反相关反措文件。比如，要求每套保护装置配置独立的空气开关；两套保护之间不应有任何电的联系，如有联系应采用空接点或经过光耦隔离。

2　保护功能的定位

根据配置原则的要求，110kV线路保护没有必要实现主后双重化，仅需实现主、后保护独立机箱配置。因此，可以将机箱1设定为主保护、机箱2设定为后备保护。从简化接线，运行维护方便出发，重合闸功能只投入一套。从功能上重合闸放在机箱1和机箱2中没有原则性的问题。如果把两套保护看作一套完整保护的观念出发，主保护可以当做该保护的CPU1，后备保护是CPU2，重合闸是CPU3。所以将重合闸放在机箱2中。与此相对应的是，两套保护的操作箱功能也随之确定。

3　操作箱的接线

操作箱中需要明确的是跳、合闸监视回路的接法，由于两套操作箱均配置有独立的空气开关，所以两套操作箱的跳闸、合闸回路不能直接并接，因为这样会导致直流回路不独立，且容易形成寄生回路。但是如果不完善监视回路，监视回路悬空后会给相应的保护装置造成以下问题：

1）当线路充电运行，负荷侧断路器在分闸位置时，由于负荷侧保护不能判断本侧断路器在分闸位置，导致线路发生故障时，负荷侧不能给电源侧主保护发允许掉闸信号。2）不能启动合闸后加速功能。3）不能完成断路器位置不对应启动重合闸功能。4）保护装置报“控制回路断线”，大部分保护会因此判据而给重合闸放电。5）由于不能检测到断路器位置状态，保护装置在断路器正常停电状态下的母线失压会导致保护报PT断线。6）断路器在分位，线路正常停运时，由于不能判断断路器位置，导致报线路PT断线。

可见，以上的第一、二条已经造成了保护功能的缺失，第三、四条会影响重合闸功能，第五、六条会造成保护装置在某种方式下频繁告警。并且，放弃跳、合闸监视回路会导致操作箱面板上位置指示灯不亮，容易给运行人员造成错觉。所以，即使不使用机箱1的操作箱和重合闸功能也应当将该操作箱中的跳合闸位置监视回路进行完善。

经过讨论，建议采用接入断路器辅助接点的方法完善机箱1中的跳、合闸监视回路。机箱2中的监视回路采用正常接线。不采用机箱2的跳合闸位置继电器的重动接点的原因是为了简化两套保护之间的联系。

4　操作回路典型接线方案图举例

图1：机箱1操作回路接线图

变动说明：1）将本机箱的合闸监视回路和HBJ之间的连线断开，将TWJ的线圈直接接至断路器常闭辅助接点；2）将重合闸回路断开；3）将跳闸回路连接片上端4QD7断开,接至机箱2；4）将合闸监视回路和TBJ之间的连线断开。特别提醒：有的保护操作箱此处断不开，需要再次检查确认图1中的4QD7端子要断开，否则在保护动作时会形成寄生回路并造成直流电压短路；5）由于本机箱的重合闸功能停用，合闸压力闭锁重合闸回路悬空

图2：机箱2操作回路接线图

变动说明：

将机箱1的跳闸接点接入本机箱的跳闸输入端。其他回路按正常接线。

对于其他回路，变动不大，没有讨论的必要，交流电流、电压及信号回路图略。

5　结论

综上所述，本方案完整保留了线路保护的主保护、后备保护及重合闸功能；两套保护装置操作箱位置监视回路正常发挥作用；两套保护均使用独立的直流回路；保护功能分配合理，可以作为一个典型方案供设计时参考。

由于能力所限，上述的论断难免有考虑不周之处，请大家批评指正。

参考文献：

[1]谭永湛.继电保护二次回路检修维护中的若干问题分析[J].企业技术开发，2011（13）.

[2]苏玉林刘志民熊森.怎样看电气二次回路图[M].中国电力出版社，1992.2

作者简介：高玉颖（1983-），女，河北衡水人，工程师，2011年毕业于华北电力大学电机与电器专业，从事继电保护工作。