标准化设计的双母线接线两套线路保护之间的配合问题

标准化设计的双母线接线两套线路保护之间的配合问题

张航

（山东电力工程咨询院有限公司，济南 250013）

【摘要】目前220kV双母线接线系统的线路保护均按标准化设计的要求双重化配置操作箱，本文对双重化配置操作箱的保护相关二次回路存在的问题进行了讨论，提出可行的解决方案，供今后工程设计参考。

关键词：闭锁重合闸 合后继电器 双重化配置操作箱

0前言

国家电网公司于2007年发布了《线路保护标准化设计规范Q/GDW-161》[1]。规范规定了220kV及以上电网的线路保护及辅助装置的技术和设计原则。目前国内主要保护制造商按照此规范要求调整后的继电保护装置已经相继应用于各电压等级的电力系统中。山东地区工程执行上述标准化设计要求的220kV线路保护设计均采用两面屏的配置方案即线路保护一柜：第一套线路保护重合闸装置+分相操作箱（含电压切换功能）；线路保护二柜：第二线路保护重合闸装置+分相操作箱（含电压切换功能）。即每套线路保护各自独立使用一个“单跳、单合”操作箱，本文对这种配置方式在实际工程设计中遇到的问题进行详细的分析。

由于一次设备制造能力的限制，目前的断路器均为双跳闸线圈单合闸线圈的机构, 不具备两组合闸线圈。标准化设计规范[1]要求计算机监控系统应提供两组遥跳接点，在二次回路设计上应保证两面保护柜均具备完整的重合闸功能。当监控系统由于受到五防锁具的限制只能提供两组遥跳、一组遥合接点，对于第一套线路保护柜的操作箱遥跳、遥合、手跳、手合接点均可以可靠接入；第二套线路保护柜的操作箱不接遥合、手跳、手合接点、其跳位监视回路通过接入断路器常闭辅助接点来解决。在进行手跳断路器操作且投入位置不对应启动重合闸的情况下，第二套线路保护会判为断路器偷跳而误重合，因此也应能保证手跳操作的接点可靠接入第二套线路保护的重合闸闭锁回路。

1设计缺陷引起重合闸误启动

第一组操作电源+4QD14QD3122YJJ第二组操作电源-4QD461SHJV21SHJ22SHJ23SHJ101220kV线路测控柜3YJJ手合VKKJVV23SHJ1YK11S121YK31QK910781YK51KK3546TJHJ1YK54TJ1LP3211LP4211LP5211YK71YK91YK564QD351STJSTJaSTJbSTJcKKJ131103第二套线路保护柜第二组操作电源+2014QD14QD3122YJJVVVV手跳第二组操作电源-4QD461SHJV21SHJ22SHJ23SHJ3YJJ手合VKKJVV23SHJKKJ2314QD351STJSTJaSTJbSTJcVVVV手跳 图1 现行设计的220kV线路断路器控制回路

现以具体工程为例说明，玫瑰变220kV两回线路均配置南瑞继保公司RCS931A、RCS902CFM型线路保护重合闸一体化装置、操作箱为CZX-11G型、线路测控装置采用RCS-9705C型，交付施工的设计蓝图中断路器控制回路接线如图1所示。

现场在进行手动分闸操作试验时，RCS902CFM保护重合闸动作。由于第二套线路保护的手分回路未接通，1STJ继电器不能启动，无法启动手跳放电继电器2ZJ，故在手跳信号发出后RCS902CFM装置接收不到手跳闭重开入，装置只收到三

相跳位开入，满足位置不对应启动重合条件。文献[3]曾提出了如下解决方案:在测控柜上的分合闸操作把手上找取一组备用接点同第二组遥分接点并联后接至线路保护柜二操作箱的手跳回路。如图2所示。这种接线方式虽然可以使第二套线路保护的重合闸在手分操作时被闭锁，但第二组手跳回路不受远方就地转换开关的控制，即使1QK切换到远方操作时，也能进行就地手分第二跳圈的操作，再之线路测控屏上只有一套电编码五防锁具，第二组手跳回路未经五防闭锁容易引起误操作，因此在实际工程中这种接线方式并不可行。

1YK11S121YK31QK910781YK51KK3546TJHJ1YK54TJ1KK781LP3211LP4211LP5211YK71YK91YK56遥跳2手跳2遥控手跳1断路器强制手合就地控制遥跳1遥合断路器

图2 文献[3]提出的改造方案

可行的改进方案:将第一套线路保护柜中操作箱的手跳继电器1STJ或手跳重

动继电器2ZJ的接点接至第二套线路保护柜操作箱的手跳回路。

第一组操作电源+4QD14QD3122YJJ第二组操作电源-4QD461SHJV21SHJ22SHJ23SHJ101220kV线路测控柜3YJJ手合VKKJVV23SHJ1YK11S121YK31QK910781YK51KK3546TJHJ1YK54TJ1LP3211LP4211LP5211YK71YK91YK564QD351STJSTJaSTJbSTJcKKJ131103VVVV手跳第二套线路保护柜第二组操作电源+2014QD14QD3122YJJ第二组操作电源-4QD461SHJV21SHJ22SHJ23SHJ3YJJ手合VKKJVV23SHJ第一套线路保护柜2ZJKKJ1STJSTJaSTJbSTJc231手跳继电器重动接点4QD35VVVV手跳

图3 改进后的断路器控制回路图

2双操作继电器箱配置时的合后继电器动作行为不一致

过去保护厂家一般采用HHJ继电器通过中间继电器给出HHJ分后闭合接点闭锁重合闸，这种方式对于单操作箱（双跳单合）的设计方案没有问题。单合单跳双操作箱配置后由于第二套线路保护柜上的操作箱的手合回路在设计中未作任何接线，其上的合后继电器存在遥跳/手跳复位后不能够被重新置位的问题，分后位置接点会一直处于闭合的状态，导致本柜重合闸一直处于放电的状态，现场接线时不得不将第二套线路保护柜上闭锁重合闸的HHJ常闭接点解除。为避免手跳误闭锁重

合闸，手跳闭锁重合闸放电接点应采用瞬动接点，目前相关厂家已将闭锁重合闸的合后继电器的常闭接点改为STJ（手跳继电器）接点。同时为保证第二套线路保护柜操作箱的合后继电器动作行为的一致性及装置的事故总信号也能正确发出，可将第一套线路保护柜操作箱的手合继电器接点接至第二套线路保护柜操作箱的手合回路如图4所示。在手合断路器时，第二套线路保护柜上的合后继电器也能够被启动，两面保护柜的事故总信号均能正确发出。连同手跳接点可以合用1根4×2.5的控制电缆从线路保护一柜接至线路保护二柜。

第一组操作电源+4QD14QD3122YJJ第二组操作电源-4QD461SHJV21SHJ22SHJ23SHJ101220kV线路测控柜3YJJ手合VKKJVV23SHJ1YK11S121YK31QK910781YK51KK3546TJHJ1YK54TJ1LP3211LP4211LP5211YK71YK91YK564QD351STJSTJaSTJbSTJcKKJ131103VVVV手跳第二套线路保护柜第二组操作电源+2014QD14QD31第一套线路保护柜21SHJ22YJJ第二组操作电源-4QD461SHJV21SHJ22SHJ23SHJ3YJJ手合VKKJVV23SHJ手合继电器接点第一套线路保护柜2ZJ1STJ4QD35STJaSTJbKKJSTJc231手跳继电器重动接点VVVV手跳 图4 改进后的断路器控制回路图

3两套保护之间相互闭锁重合闸的必要性

标准化设计规范中4.2.4条规定每一套线路保护均应含重合闸功能，不采用两套重合闸相互启动和相互闭锁方式。初衷则是为简化二次回路，保持两套保护的完整性和独立性，两套保护的重合闸宜以相同的重合方式同时投入，当其中一套动作以后，另一套可以检有电流或跳位返回而不再重合，确保不会二次重合，分相跳位闭锁接点同时引入两套保护，也保证了闭锁重合闸可以由本保护自行决定。但在实际工程中由于各个地区的重合闸运行方式不尽相同，在一些特殊运行工况下两套线路保护之间需要做相互闭锁的接线。具体列举说明如下：

（1）当本侧一套母差因检修退出运行或拒动时，若发生母线故障，在投入断路器位置不对应启动重合闸的情况下，本侧一套线路保护重合闸将误重合闸。因此须投入两面屏间操作箱TJR相互闭锁，为可

靠起见，两面屏间的手合、手跳也应相互闭锁重合闸。

（2）当对侧站一套母差保护检修或一套线路保护远跳闸停役时，若发生对侧母线故障，在投入断路器不对应启动重合闸的情况下，本侧一套线路保护将误重合闸。因此须投入两面屏间操作箱TJR和线路保护三相跳闸(永跳)相互闭锁重合闸回路。

（3）对于不投入断路器不对应启动重合闸的情况，若发生母差保护与线路保护同时动作（在母差保护CT与线路保护CT之间故障），此时一套母差保护停用或拒动时，仍有一套线路保护将会重合。因此也须投入两面屏间操作箱TJR和线路保护三相跳闸（永跳）相互闭锁重合闸回路。

（4）当线路发生两相故障，两套保护的选相元件动作行为不一致时，错选为单相故障的那套保护将误重合闸。此时，两面柜间线路保护三相跳闸（永跳）必须相互闭锁重合闸。

因此，不论是否投入断路器不对应启

动重合闸回路，都需要在两套线路保护之间实现操作箱TJR、TJF、手合、手跳和线

第一套线路保护柜路保护的交叉闭锁。相关闭锁回路如图5所示。

第二套线路保护柜线路保护装置重合闸(投入)闭重2闭重4线路保护装置重合闸(投入)闭重1操作箱(单跳单合)闭重3重合闭重5操作箱(单跳单合)闭重6 闭重1、6:操作箱内的手合(SHJ)、TJR、TJF、手跳(1STJ) 闭重2、4:线路保护永跳接点(BCJ)

闭重3、5:操作箱内的手合(SHJ)、TJR、TJF、手跳(1STJ)

图5 保护、操作箱闭锁重合闸回路

4结束语

在实际工程设计二次接线时，不必仅局限于标准化设计的规定，应当考虑各种可能出现的情况，结合实际运行合理设计接线。

社,2009

[7]江苏省电力公司.电力系统继电保护原理与实用技术[M].北京:中国电力出版社,2008

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作者简介：

张 航（1985 -），男，助理工程师，硕士在读，主要从事电力系统变电二次设计与研究。E-mail: zhanghang_234@163.com；电话：0531-85183724，15820010566。

参考文献：

[1] Q/GDW 161-2007线路保护及辅助装置标准化设计规范[S].2007

[2] DL/T 559-2007 220 kV~750 kV电网继电保护装置运行整定规程[S].2007

[3] 张慧芬.手跳开关后南瑞RCS-931B保护装置判偷跳启动重合闸的原因分析与处理.内蒙古石油化工,2011(13)

[4] 贺家李,宋从矩.电力系统继电保护原理(第三版)[M].北京:中国电力出版社,1994

[5] 荀堂生,宋志明.变电二次系统实用技术[M].北京:中国电力出版社,2010

[6] 国家电力调度通讯中心.国家电网公司继电保护培训教材(上、下册)[M].北京:中国电力出版

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/63l7.html