220kV线路保护重合闸回路的完善

220kV线路保护重合闸回路的完善
摘要：对于典型接线形式下的220kV输电线路，若线路开关只在单侧配置CT，则当开关死区发生故障时，母差保护会动作切除故障母线上所有开关，同时联跳线路对侧开关，这一过程可能存在对侧线路开关跳闸后再重合的问题，由于开关死区故障发生在站内，一般为永久性故障，因此对侧开关重合闸动作将会对系统造成二次冲击，这对于电力系统的稳定是不利的。

该文详细论述了一侧开关死区发生故障后另一侧开关重合闸动作的原因，并基于对二次回路的改进提出了一种解决方案。

关键词：远跳；其他保护动作停讯；死区故障；重合闸
引言
某220kV线路发生开关死区故障，故障时该条线路对侧开关由旁路代路运行，线路只有主二保护（纵联方向保护）运行，主一保护（电流差动保护）暂时退运。

母差保护动作跳开故障母线上所有开关，同时主二保护收到“其他保护动作停讯”命令，向对侧发允许信号（主二保护为允许式纵联方向保护），对侧旁路开关跳闸后重合于故障并加速跳开。

死区故障一般为永久性故障，此时重合闸动作是不合理的，如何避免线路开关死区故障对侧开关重合闸动作这一问题是需要思考的。

一、深圳地区变电站220kV线路保护的常规配置
变电站220kV线路保护常规配置为：
主一保护：RCS-931BM＋CZX-12R（操作箱）；
主二保护：RCS-902CB＋FOX-41A（通讯接口装置）＋RCS-923A（辅助保护）；
重合闸为单重方式。

当线路转由旁路代路运行时，线路保护由旁路保护代替，旁路保护的配置为：
RCS-902CB＋RCS-923A（辅助保护）＋CZX-12R（操作箱）。

旁路保护装置通过被代线路的通讯接口装置与对侧线路保护实现配合，旁路保护装置与通讯接口装置的接点联系经“本线/旁路”把手切换。

二、RCS-931BM中的“远跳”功能及RCS-902CB中的“其他保护动作停讯”功能
（一）两种功能的作用
下面以220kV深东甲线（一次接线如下图1所示）为例说明：
图1：220kV深东甲线2450一次主接线图
当深圳站220kV深东甲线2450开关与CT之间K1处发生故障时，深圳站220kV母差保护判为区内故障，跳开深东甲线所在母线上所有开关，而深东甲线主保护会判为区外故障，
若依靠东湖侧深东甲线后备保护切除，延时较长，不满足220kV线路保护全线速动的要求。

为解决这一问题，需使母线保护与线路保护相配合，RCS-931BM设置“远跳”功能，RCS-902CB
设置“其他保护动作停讯”功能，下面分别论述。

（二）RCS-931BM保护中的“远跳”功能
对于RCS-931BM保护，装置设置“远跳”功能，具体来讲，当深圳站220kV母线保护动作时，会起动深东甲线操作箱的TJR继电器，TJR继电器的一对辅助接点接至深东甲线主一保护RCS-931BM的“远跳”开入，作为开关量通过光纤通道传送给对侧，使东湖站侧的RCS-931BM
置三跳出口，同时闭锁重合闸。

这样就解决了本侧线路开关与CT之间发生故障时对侧线路
保护不能快速出口跳开对侧线路开关这一问题，实现了全线速动。

（三）RCS-902CB中的“其他保护动作停讯”功能
对于RCS-902CB保护，装置设置“其他保护动作停讯”功能，对于允许式纵联保护实际是
发讯，即其他保护动作向对侧发信。

具体来讲，当深圳站母线保护动作起动深东甲线线路操
作箱TJR继电器后，TJR继电器的一对辅助接点开入到深东甲线主二保护RCS-902CB的“其他
保护动作停讯”，即使本侧零序正方向元件与距离正方向元件均未动作，本侧保护仍会立即向对侧即东湖站侧发三相允许信号，东湖站侧的RCS-902CB判断为正向区内故障，同时又收到
对侧发来的三相允许信号，纵联保护将会选相跳开本侧开关，同样解决了本侧线路开关与CT
之间发生故障时对侧线路纵联保护不能动作这一问题。

（四）RCS-902CB中的“其他保护动作停讯”功能在实际应用中存在的问题
以图1所示K1点发生故障为例，设故障类型为A相单相接地，此时深圳站220kV母线
保护动作跳开故障母线上所有开关，同时起动深东甲线操作箱的TJR继电器，主一保护向对
侧发远跳令三跳开关并闭锁主一保护重合闸；主二保护向对侧发三相允许信号，东湖站侧的RCS-902CB虽然能收到A、B、C三相允许信号，但由于保护只判出A相故障，故纵联保护只
出口跳A相开关，即东湖站侧的主一保护与主二保护的出口不一致：主一保护三跳开关，主
二保护单跳开关。

现在考虑这一过程中的重合闸问题，需要明确开关与CT之间的故障一般为永久性故障，因此不希望重合闸动作对系统造成第二次冲击，下面根据实际运行中可能出现的两种情况分
别讨论。

1、主一保护RCS-931BM光纤通道故障或主一保护退出运行时
当深东甲线两套主保护都正常运行时，东湖站侧的主一保护收到远跳令后闭锁重合闸同
时沟通三跳，由于RCS-931BM跳三相开关，RCS-902CB的重合闸也会放电，即RCS-902CB重
合闸不动作是因为RCS-931BM三跳开关。

若RCS-931BM光纤通道故障或主保护退出运行，则RCS-902CB将单跳开关并重合，会对
系统造成二次冲击。

2、线路为旁路代路运行时
当深圳侧深东甲线为旁路代路运行时只有RCS-902CB一套主保护，此时若图1中的K2
点发生单相接地故障，东湖侧RCS-902CB保护将单跳后重合于故障，对系统造成二次冲击。

当线路保护投单重方式时只有开关死区发生单相接地故障对侧开关才会重合，若线路投
三重或综重方式，则开关死区发生相间故障对侧开关也会重合。

这是RCS-902CB的“其他保护动作停讯”功能在实际应用中存在的问题，下面针对这一问
题提出一种解决方案。

三、基于二次回路的解决方案
通过以上对RCS-902CB的“其他保护动作停讯”功能分析可以发现，当深圳站侧深东甲线
主二保护向对侧发三相允许信号时，东湖站侧主二保护无法判断出深圳站侧保护是其他保护
动作发信。

由此可以考虑解决这一问题的思路为：将其他保护动作的接点也通过通讯接口装
置传给对侧主二保护，当对侧保护收到本侧发送的其他保护动作信号后闭锁重合闸，进而沟
通三跳。

具体二次回路设计如下：母差保护动作起动线路开关操作箱中的TJR继电器，将TJR继
电器的辅助接点开入到通信接口装置FOX-41A的开关量输入回路，在对侧将FOX-41A对应的
开关量输出接点开入到RCS-902CB的闭锁重合闸功能开入中，这样对侧RCS-902CB在收信的
同时也会闭锁重合闸并沟通三跳。

进一步考虑当线路为旁路代路运行时，旁路保护要用被代线路保护的通讯接口装置，因
此须将旁路开关操作箱中的TJR继电器的辅助接点与被代线路的TJR继电器的辅助接点经把
手切换后再开入到FOX-41A的开关量输入回路。

当本侧的FOX-41A收到对侧发来的TJR继电
器动作信号后，应将FOX-41A对应的开关量输出接点经把手切换后分别去闭锁本线主二保护
和旁路保护的重合闸。

改进后的回路设计如图2所示。

图2：改进后的FOX-41A与RCS-902CB接点联系图
四、结语
本文详细论述了220kV母差保护动作时需要联跳对侧开关的原因及其实现方法，分析了
这一过程中存在线路对侧开关跳开后重合于故障的缺陷，进而提出了基于二次回路的改进消
除这一缺陷的方案，该方案思路清晰明确，可行性强，对实际现场工作具有一定的指导意义。

在实际运行中110kV线路保护同样存在类似问题，也可以参考220kV线路的思路进行改造。

参考文献：
[1]《广东省电力系统继电保护反事故措施及释义（2007版）》——广东省电力调度中心．中国电力出版社，2009年1月出版．
[2]《国家电网公司继电保护培训教材》——国家电力调度通信中心．中国电力出版社，2009年4月1日出版．
[3]《RCS-931系列超高压线路成套保护装置技术和使用说明书》——南瑞继保电气有限
公司．ZL_XLBH0104. 0612版．http：//．
[4]《RCS-902A（B/C/D）型超高压线路成套保护装置技术说明书》——南瑞继保电气有限公司．ZL.XLBH0102.0609版．http：//．
作者简介：王其林，1978年生，男，高级工程师，南网特级技能专家，硕士研究生，从事继电保护方面的维护研究工作。

马帅，1989年生，男，工程师，技师，学士学位，从事继电保护方面的维护研究工作。

程景清，1981年生，女，高级工程师，高级技师，硕士研究生，从事继电保护方面的维护研究工作。