220kV母差停信与启动远跳功能分析

郭强　蒋天祥

摘  要：针对双母线接线方式发生母线故障及死区故障的情况，结合变电所内实际接线回路，对高频保护的母差停信与光纤差动保护的远跳功能进行了详细的分析。指出，无论是母差停信还是远跳功能，其本质上是一致的。最后，给出了变电所日常运维工作的注意事项。

关键词：母差停信;远跳;母线故障;死区故障

0 引言

500kV变电所中220kV出线回数较多，且相应保护配置差别较大，既有高频保护，又有光纤纵差保护，部分功能的实现方式不相同[1]。对于发生母线故障而开关拒动及开关与电流互感器之间发生故障时，不同类型的保护，有母差停信与远方跳闸两种方案。

1 高频保护母差停信功能分析

1.1 理论分析

220kV输电线路常用闭锁式高频保护，区外故障时，近故障侧的保护装置判断为反方向故障，闭锁远离故障侧，使得保护不动作跳闸;区内故障时，两侧都判断为正方向，不发送高频信号，于是两侧方向元件均作用于跳闸。为了实现对侧跳闸这一目的，需要使对侧收不到闭锁信号就可以，故母差保护动作时，除相应开关跳闸外，还采取措施停信，让对侧线路保护满足跳闸条件。

1.2 具体实现回路

线路保护装置端子上有“其他保护动作停信”开入量输入端子，母差保护动作后，接点闭合，实现母差停信，达到快速切除故障的目的。以某220kV线路高频保护典型配置为例说明。配置为CSL101A+LFX912，RCS901A+ LFX912。

据图1，两套母差保护动作后，分别启动操作箱中的永跳继电器12TJR、23TJR，对于第一套线路保护CSL101来讲，TJR的一副常开节点开入本线路保护柜上的收发信机LFX912装置，作为三跳停信开入量，然后到对侧，即母差停信开入收发信机装置，对侧满足条件后快速跳闸;对于第二套线路保护RCS901来讲，TJR的一副常开节点开入线路保护装置，作为其他保护动作停信开入量，即母差停信开入线路保护装置，对侧满足条件后快速跳闸。对于第一种接线方法而言，过度依赖于收发信机，一旦收发信机装置出现异常，可能会误动作。

2 光纤差动保护远方跳闸功能分析

2.1 理论分析

光纤差动保护是利用光纤通道将本侧电流的波形或代表电流相位的信号传到对侧，以此实现全线速动。本质上是允许式保护，即收到允许跳闸的信号，方可以出口。基于这一原理，为了实现远方跳闸这一目的，只需要使对侧收到允许跳闸的信号就可以了，所以在母差保护动作的时候，除了使得相应开关跳闸之外，还要采取措施给对侧发信，让对侧线路保护满足跳闸的条件。

2.2 具体实现回路

母差保护动作后，发远跳信号，线路将这一远跳信号作为开入量，通过光纤通道传至对侧，对侧结合情况决定是否跳闸。结合变电站常见的几种远跳实现方法，详细说明具体回路的实现。其主要区别体现在开入量的选取上[2，3]。

2.2.1 220kV线路保护典型配置（一）（CSC103A+CSC122A，RCS931A+CZX12R2）

通过图2分析可知，第一套母差保护动作后，通过母差保护屏上启动远跳压板，到线路保护屏的操作箱上，通过中间继电器3ZJ，3ZJ有两副常开接点，其中一幅常开接点作为开关量接进第一套线路保护屏，经过远跳启动压板1LP17，再经过光纤通道到对侧线路保护，从而实现远方跳闸;另一幅常开接点作为开关量接进第二套线路保护屏，再经过光纤通道到对侧线路保护，从而实现远方跳闸。第二套母差保护动作后，其实现远跳的方法与第一套母差保护一样，除此之外，还有其特别之处。第二套母差保护也可以通过永跳继电器23TJR来实现中间继电器3ZJ励磁，从而达到远跳的目的。两套线路保护相比，由于第一套线路保护上多了一块远跳启动压板1LP17，这样在线路保护做传动实验的时候，第一套保护取下该压板就可以验证远跳功能，而第二套保护则需要将相关接线解头处理，显然，第一套保护更方便做安措。

这种实现方式中，利用母差保护动作启动3ZJ中间继电器的接点接入两套线路保护，从而实现远跳，中间继电器3ZJ有着举足轻重的作用。3ZJ中间继电器在第一组直流控制回路中，所以当开关第一组直流控制电源失去时，远跳功能将同时失去。于是，现场运行过程中，当第一组直流控制电源消失的时候，要停用远跳功能。

2.2.2 220kV线路保护典型配置（二）CSC103B+JFZ-11FB， RCS931GM+CZX11G

图3所示的联系图采用了新型标准化设计方案，是未来保护设计的发展方向，具有一定的代表性。两套保护完全一样，两套母差跳闸启动远跳通过屏内实现。每套母线保护一一对应各启动一套操作箱的跳闸永跳继电器TJR，作用于开关的两个跳闸线圈;同时采用操作箱中跳闸重动继电器TJR 继电器的其中一对常开接点接入相应光纤线路保护的远跳开入。

传统的220kV线路保护设置母差跳闸启动远跳回路，而新型设计取消此回路，通过母差动作TJR继电器接点启动远跳，开关或线路停役操作时应当注意此点不同之处。

仔细比较上述两种典型方案，其本质是一样的，主要区别在于开入量的选取上，一种是借助于中间继电器3ZJ的辅助接点实现;另一种则是直接利用操作箱的永跳继电器TJR来实现的。

2.2.3 其他实现方法

如果母差保护动作节点较多的情况下，其直接作为线路保护远跳的开入量，中间不经过任何继电器，这种做法也是未尝不可的，如图4所示。

4 结论

无论是高频保护还是光纤纵差保护，在母线故障而开关拒动、开关和CT间发生死区故障的时候，母线保护动作，可以采取母差停信或者远跳的方式使其对侧开关跳闸，以达到快速切除故障的目地。由于实现方式的不同，保护之间的回路联系也不相同，日常运行工作中也有不同的注意事项：

a.部分220kV线路高频保护“其他保护停信” 回路接入收发信机，过度依赖于收发信机，一旦收发信机装置出现异常，可能会误动作，需要改造。

b.部分采用光纤通道的220kV线路，由于母差保护动作启动3ZJ中间继电器的接点接入两套线路保护，从而实现远跳。而3ZJ中间继电器在第一组直流控制回路中，所以现场运行过程中，当第一组直流控制电源消失的时候，要停用远跳功能。

c.部分新间隔，由于采用新型标准化设计方案，两套保护完全一样，两套母差跳闸启动远跳通过屏内实现。与传统220kV线路保护设置母差跳闸启动远跳回路相比，新型设计保护取消此回路，通过母差动作TJR继电器接点启动远跳，开关或线路停役操作时应当注意此点不同之处。

d.无论是母差停信还是远跳功能，其本质上是一致的，而远跳的各种方法区别就在于开入量的不同。

总之，随着科技的进步，設备更换，只有不断学习，归纳总结，在工作中不断消化吸收新知识，才能更好地工作，保证电网安全。

参考文献

朱声石. 高压电网继电保护原理与技术[M]. 北京：中国电力出版社，1995.

南京南瑞继保电气有限公司.RCS931系列超高压线路成套保护装置技术和使用说明书

北京四方继保自动化股份有限公司.CSC103A数字式超高压线路保护装置说明书

作者简介：郭强（1985-），男，河南南阳人，汉族，工程师，硕士，从事变电检修工作。Email：nyguoqiang@126.com

蒋天祥（1985-），男，河北高阳人，汉族，工程师，从事变电检修工作。