探讨完善110KV线路纵差保护功能的改造与试验

　    摘要：纵联差动保护灵敏度高、动作迅速，其在110kV线路微机保护中有着非常重要的作用。本文将以南瑞系列的RCS-943A保护装置为例，探讨一下为完善110kV线路保护装置的纵差保护功能所进行的改造与试验。

　　关键词：纵联差动保护： 开放纵差；改造与试验；

　　引言

　　目前，在110kV线路的一侧开关处于断开状态且退出操作电源(保护电源不退出)，线路空充电的情况下，当线路有故障，出现差动电流大于启动值时，线路微机保护装置由于检测不了开关的跳闸位置而不能向对侧发出差动动作允许信号，从而可能会造成差动保护不动作。正因如此，本文将以南瑞系列的RCS-943A保护装置为例，探讨一下完善110kV线路保护装置纵差保护功能的改造与试验。

　　1　纵联差动保护原理
　　纵联差动保护就是用某种通信通道将输电线两端的保护装置纵向连结起来，把本端的电气量(电流大小与方向、功率的方向等)传送到对端，并将两端的电气量进行比较，以判断故障在本线路范围内还是线路范围之外，从而决定是否切断被保护线路。因此，需在线路两侧装设电流互感器，再以辅助导线将两侧电流互感器的二次线圈同极性端子相连接(设两侧电流互感器一次侧的极性以母线侧为正极性)。电流继电器接在差流回路内。两侧电流互感器之间的线路为纵差保护的保护区。

　　一般来讲，线路纵联差动保护分为环流法差动电流保护和均压法差动电流保护两种类型：(1)环流法接线的特点是线路两侧的电流回路按同极性关系连接(由母线流向线路为正方向)。在正常运行及外部故障时，差动回路中有环流流过。当忽略线路电容电流时，则流经两侧电流互感器的电流相等，因此继电器中的电流为零，保护装置不动作。(2)均压法接线的特点是将线路两侧的电流回路按反极性关系相连接，这样在正常运行及外部故障时，差动回路中没有电流流过，因而继电器不动作。

　　线路纵差保护是线路的主保护，能无时限快速切除线路范围内的各种故障，保护线路的全长，具有灵敏度高、动作迅速的特性，因此可保证电力系统并列运行的稳定性和提高输送功率、缩小故障造成的损坏程度、改善后备保护之间的配合性能。

　　2　具体改造情况

　　2.1　改造的依据
　　当线路本侧开关处于断开状态且退出操作电源(保护电源不退出)，而线路空充电，当线路发生区内故障产生差流的时候，若线路的微机保护装置检测到本侧开关处于跳闸位置且电流互感器(CT)无电流，就会向对侧发出差动动作允许信号，对侧在收到信号后，就立即判别差动继电器动作相关相、相间电压，若小于60％额定电压，则辅助电压起动元件动作，去开放出口继电器正电源7秒，而当差流大于差动定值时，对侧的差动保护动作，开关跳闸，动作时间应小于25ms。
　　纵联差动保护方框图
　　
　　因此，结合上述理由并根据新会供电局调度中心的《关于RCS-943A保护增加“开放纵差”压板的通知》的意见，本次改造就是在保护装置面板上增加一块“开放纵差”的压板。当本侧开关处于断开状态且退出操作电源(保护电源不退出)，而线路空充电时，投入压板，使本侧线路开关保护装置检测到一个人为模拟的跳闸位置，从而开放线路的纵差保护。

        2.2　改造过程
　　在保护屏面板上找一块空的压板，压板的两侧分别接入到端子排的1D78或ID79和0PTl的627脚。1D78、1D79为+24V的电源，而627脚为跳闸位置继电器接点输入，位置接点的作用是：

(1)重合闸用；

(2)判别线路是否处于运行状态；

(3)TV三相失压且线路无流时，看开关是否在合闸位置，若是则经1.25秒报TV断线。

　　当“开放纵差”压板投入时，跳闸位置继电器接点得到一个正电而接通，保护装置就能检测到一个人为的跳闸位置。
　　压板输入接点接线图

　　3　现场试验

　　3.1 本侧模拟线路开关断开且退出操作电源的情况
　　本侧开关断开后，先投入“开放纵差”压板，再退出本侧操作电源，保护电源不退出，而对侧则合上开关，供上操作电源和保护电源，模拟正常运行状态。在本侧电流端子加上大于差动定值的电流值，对侧的差动保护动作，开关跳闸，跳闸时间应小于25MS。

　　3.2 对侧模拟线路开关断开且退出操作电源的情况
　　对侧开关断开后，先投入“开放纵差”压板，再退出对侧操作电源，保护电源不退出，而本侧则合上开关，供上操作电源和保护电源，模拟正常运行状态。在对侧电流端子加上大于差动定值的电流值，本侧的差动保护动作，开关跳闸，跳闸时间应小于25ms。

　　4　运行操作原则

　　由于“开放纵差”这块压板经常由运行人员根据分合开关的操作来进行投退，因而运行人员在运行操作中必须遵循以下原则：

　　①开关要进入断开状态且要退出操作电源(保护电源不退出)时，在开关断开后，先投入“开放纵差”压板，再断开操作电源。

　　②开关要进入正常运行状态时，先供上操作电源，再退出“开放纵差”压板。

　　③线路开关在正常运行和热备用时，退出“开放纵差”压板。

　　5　结束语

　　目前，江门新会供电局辖下的双电一线、双电二线、新会线、新胜线、新今线、冈电线、丰睦线等110kV线路已经完成改造并进行了试验，试验结果是符合《GB/T15145-94微机线路保护装置通用技术条件》和《电力系统继电保护及安全自动装置反事故措施要点》的要求。而其他品牌的线路微机保护装置也可根据上述的改造依据原理、试验过程进行改造和调试。