一种特殊运行方式下的保护配置方案研究

梅 宏

（温州电力局，浙江 温州 325000）

1　概 述

随着温州电网负荷的日益增长，加上负荷分布的不均匀，部分主变压器、110 kV线路容量不足，设备容量成为主要的供电瓶颈。特别是在某些设备改造过程中，特殊的电网运行方式就更加不可避免。特殊的电网运行方式在提高供电能力的同时，一定程度上也降低了电网供电的可靠性 ，增加了调度运行操作的复杂性及电网运行风险 ，也对继电保护保护配置方案的选择提出了更高的要求。

220kV天河变220 kV母差双重化改造期间，天河变220 kV母线设备全部停电。通过220 kV永强变110 kV永台河1167线向天河变110 kV正母线供电，送天河变110 kV天海纬1224线、110 kV天新1227线，并通过天河变1号主变110 kV送35 kV所用变，以保持不间断供电。此种运行方式下，220 kV天河变2号主变停役，1号主变变成110 kV终端站供电。

2　原有保护配置方案分析

220kV天河变1号主变配置比率制动差动保护和差速断保护作为主保护 ，双套后备保护作为主保护拒动和母线故障的后备 ，每套后备包括各侧的复压方向过流保护和零序方向过流保护。

2.1　220kV侧后备保护

（1）相间后备保护配置两段式复合电压 （负序及相间电压）（方向），第一段带方向，方向朝向变压器，设2个时限，以第一时限动作断开变压器110 kV断路器 ，以第二时限动作断开变压器各侧断路器；第二段不带方向，作变压器的总后备保护，动作断开变压器各侧断路器。

（2）接地后备保护配置两段式 （方向）零序电流保护，第一段带方向，方向朝向变压器，设2个时限，以较短时限动作断开变压器110 kV断路器，以较长时限动作断开变压器各侧断路器，第二段不带方向，作为变压器的总后备，动作断开变压器各侧断路器。

（3）不接地时零序保护由零序电压保护和间隙电流保护构成 （间隙电流和零序电压构成 “或”门出口），延时跳变压器各侧断路器。

（4）配置变压器高压侧断路器失灵联跳各侧断路器的功能。接受高压侧母差保护动作接点开入，经灵敏的不需整定的电流元件判别后，延时50 ms跳开变压器各侧断路器。

（5）配置过负荷保护，延时动作于信号。

2.2　110kV侧后备保护

（1）相间后备配置两段式复合电压 （负序及相间电压）　（方向）过流保护，方向朝110 kV母线，设3个时限，第一时限动作断开110 kV母联断路器，第二时限带方向，动作断开变压器本侧断路器，第三时限不带方向 （可整定退出）延时跳开各侧断路器。

（2）接地后备配置两段式零序 （方向）电流保护。方向朝向110 kV母线，设2个时限，以较短时限动作断开110 kV母联 （母分）断路器，以较长时限动作断开变压器本侧断路器保护。

（3）配置零序电压保护和间隙电流保护，延时跳开变压器各侧断路器。

（4）配置过负荷保护，延时动作于信号。

2.3　35kV侧后备保护

（1）配置复合电压 （负序及相间电压）过流保护，设3个时限，第一时限跳母分，第二时限跳低压侧路器，第三时限跳开变压器各侧断路器。

（2）配置过负荷保护，延时动作于信号。

3　特殊方式下的对比分析

3.1　方案

（1）方案一。天河变1号主变退出主变220 kV侧后备保护，投入 2套差动保护、110 kV侧和35 kV侧后备保护。

（2）方案二。天河变1号主变退出主变220 kV侧和110 kV侧后备保护，投入2套差动保护，35 kV侧后备保护。

3.2　分析

（1）由于该特殊方式是通过1号主变110 kV侧向35 kV侧供电的，会造成母线等值阻抗较正常方式主变220 kV侧向110 kV侧和35 kV侧供电时大，造成原有配置的各保护灵敏度变小；因此2种方案均需校核35 kV所用变保护，110 kV母差保护的灵敏度，当灵敏度不满足要求将保护定值做适当的调整。

（2）方案一中，由于该特殊方式下1号主变110 kV侧的复压过流方向指向主变，与正常方式下相反，这样就要将110 kV侧复压方向过流方向的控制字由原来0指向母线改为1指向主变。天河变1号主变采用的是南瑞继保RCS—978ZJ型号的微机保护，该保护定值有5套可供切换，装置参数和系统参数不分区，只有1套定值，其余定值和控制字的设置可分区。因此可将特殊方式定值区的110 kV侧复压方向过流方向的控制字设为1。如果某些主变微机保护的控制字只有公用的1套定值，显然这种方案就不适用。

（3）方案二将1号主变110 kV侧后备保护退出。考虑到1号主变110 kV侧后备保护跳110 kV母联和1号主变110 kV开关的时限大于对侧永强变永台河1167线距离保护Ⅲ段时限，即在天河变主变110 kV侧故障且2套差动保护都拒动时，对侧的线路保护仍是先于主变110 kV侧后备保护动作的，因此1号主变110 kV侧后备保护即便没有退出，也起不到真正的作用。

（4）在退出1号主变220 kV侧或110 kV侧后备保护的时候可以通过控制字退出，而当特殊方式定值区的控制字和正常区控制字共用的时候通过将定值和时间置最大值来退出该侧的后备保护。

综合对比上述2个方案，很明显方案二考虑了各保护间的配合情况，简化了保护配置，在实际运行中予以采用。

4　其他需要注意的事项

（1）在断开主变220 kV侧开关时，就会把接地的变压器高压绕组中性点从220 kV系统中隔离了，将改变省网220 kV系统的零序网络，从而影响220 kV系统保护配合，因此需要征得上级调度部门的同意。

（2）为了简化主变各侧零序保护间的配合考虑，此方式下要求将天河变1号主变110 kV侧中性点接地闸刀拉开的，这样可将110 kV侧零序方向过流保护退出。

（3）特殊的电网运行方式和复杂的电网接线方式给继电保护整定人员带来新的挑战，工作中要注意对比几种继电保护方案各自的优缺点，采取何种继电保护方案，还要根据实际一次设备情况、系统运行要求、资金、工作量等情况综合考虑，一旦配置方案实施以后尽量不要做频繁的变动。

5　结 语

综上所述，在电网规模日趋庞大，电力系统越来越复杂、保护设备层出不穷的今天，特殊的电网运行方式在提高供电能力的同时，也对继电保护方案的配置提出了更高的要求。继电保护的配置方案有很大的灵活性，工作中要根据地区电力系统的结构变动，充分权衡利弊，改善和提高继电保护配置技术水平。

参考文献：

［1］ Q/GDW—11—217—2009，浙江电网220 kV系统继电保护整定技术规范［S］.

［2］ Q/GDW—11—222—2009，浙江电网220 kV系统继电保护标准化设计工程应用规范［S］.

［3］ 崔家佩，孟庆炎.电力系统继电保护与安全自动装置整定计算［M］.北京：中国电力出版社，1997.

责任编辑 吴 昊

收稿日期：2016-04-07

作者简介：梅 宏 （1985-），女，工程师，主要从事继电保护方面的研究工作。