220kV高压线路保护探讨

220kV高压线路保护探讨
一、220kV高压线路保护
220kV高压线路保护系统主要包括线路主保护和后备保护两部分。

为了满足220kV电网环网的稳定运行，目前国内的220kV线路基本上都采用了双保护配合的方式。

220kV线路采用合环运行的模式，它在保证输电能力的同时，也带来了一些问题，例如：容易造成系统热稳定、动稳定破坏，加大了零序保护定值整定的困难，加大了对全线速动保护的依赖。

基于这些问题，企业在对220kV电网保护过程中，越来越倾向于采取“强化主保护，简化后备保护”的原则进行配置。

二、220kV系统继电保护配置简述
本文对330MW汽轮发电机组的220kV高压系统的继电保护配置进行了研究，主要研究对象是基于某集团电厂的2W55线、2W56线以及220kV母线所进行设定的。

其中2W55线与2W56线的保护装置采用南瑞继保公司的RCS-93IA型、CZX-12R2型产品，以及国电南自公司的PSL603G型、PSL63IA型产品，而220kV 母线则采用国电南自的SGB750型以及南瑞继保的RCS-923A型产品。

以上是该220KV高压系统继电保护配置的基本情况。

三、220kV高压线路保护常见问题
3.1 系统电压低
电压偏低的具体表现为220kV系统电压低于规定的下限值，或者表现为某些线路或变压器出现过载的现象。

3.2 系统电压高
220kV系统电压高于规定的上限值，具体表现为：机组无功输出过大，或者电网潮流异常。

3.3 频率异常
故障现象：系统频率与额定频率偏差超过±0.2HZ，AGC投入时超过±0.1HZ，并且可能伴有发电机或系统异常情况。

3.4 系统振荡
该故障的判定依据是电流、电压、有功、无功指示均作周期性摆动，电灯忽明忽暗，或者机组及主变发出有节奏的轰鸣声。

3.5 开关跳闸
故障现象：微机保护装置“装置动作”光字牌亮，事故、报警音响，CRT上跳闸开关红闪，光字牌按纽红闪；监控系统上跳闸线路三相电流、功率指示均为零；故障单元光字牌中“某保护动作”、“重合闸动作”等光字牌红闪；故障录波器录波动作，中央信号“故障录波动作”光字亮。

3.6 母线故障
故障现象：事故音响报警，相应“正（付）母差动动作”；所有电气参数大幅波动以及故障录波动作；220kV母联开关以及故障母线上所有开关跳闸；故障母线电压指示到零。

3.7 开关失灵
故障现象：事故音响报警，相应“正（付）母失灵动作”，“正（付）母差动动作”光字亮。

拒动开关保护柜微机保护装置“保护动作”指示灯亮，该开关监控单元中“某某保护动作”、“开关分闸超时”等光字牌红闪，微机保护动作打印，故障录波装置动作。

拒动开关所属母线上所有连接开关和母联开关跳闸且红闪，该母线上所有电流、电压、功率指示失常或到零。

3.8 母线全停
故障现象：事故音响报警，“正母差动动作”、“付母差动动作”光字牌亮，母联失灵时还有“正母失灵动作”、“付母失灵动作”、“母联失灵动作”等光字牌报警。

母联开关流变侧故障时“母联死区保护”动作。

所有220kV开关红闪，电流、功率指示到零。

3.9 220kV母线TV二次侧空气开关跳闸
故障现象：220kV母差保护柜上“交流断线报警”、“其他报警”灯亮，并报“TV 断线”、“电压闭锁”自检信息；NCS监控系统警铃响，“报警”按纽以及与失压有关的监控单元“TV断线”等光字牌红闪；与失压有关的保护出现“保护告警”信号，同时装置面板上“TV断线”指示灯亮；另外，还要特别注意相应母线电压指示可能为零，要监测故障录波器的动作。

四、220KV高压线路保护事故处理的基本对策
4.1 系统电压低
针对高压线路系统电压低的故障，我们主要通过两种方式进行处理：一方面，通过检查有关表计及设备情况，判断是否测量回路异常；另一方面，当证实为系统电压低时，应该对系统电压做及时的调整，提高机组无功出力。

4.2 系统电压高
若为某台机组无功输出异常引起，需要调节无功输出至正常值；在电压仍过高时，应在允许范围内尽量减少各台机组的无功输出。

若由于网络结构变化引起电压偏高，则部分线路负荷异常，此时应适当调整各台机组的有、无功出力。

4.3 频率异常
频率偏差超过±0.2Hz时，调整运行机组出力，直至频率恢复正常。

如果系统频率异常引起发电机频率保护动作，则需要按有关规定做进一步处理。

4.4 系统振荡
首先，检查是否由发电机失磁引起，若是，则应将失磁机组与系统解列。

其次，尽量增加手动状态下的AVR输出，对于自动状态AVR则应任其动作。

第三，如果频率过高，应该减少发电机的有功。

需要特别注意的是，系统振荡时不得擅自变更主接线方式，而且必须严格监视运行线路限额。

4.5 开关跳闸
首先，检查表计、开关状态及保护动作情况，判断故障原因及范围。

其次，在重合闸装置投用的情况下开关拒动，不可冒然强送，并对开关设备进行详细检查。

第三，应进一步检查系统潮流变化及设备过载情况。

第四，若确认为保护误动或故障处理完毕，将跳闸线路投运。

4.6 母线故障
首先，检查故障母线上所有连接开关是否跳开，否则手动拉开。

其次，调整运行中的母线、线路及发电机组，监视220kV联络线是否过载。

第三，恢复厂用备用电源运行。

第四，全面检查故障母线及连接元件，将完好设备冷倒至正常母线運行。

第五，若母线无明显故障，则应测母线绝缘电阻，绝缘正常时可用外来电源向空母线充电。

第六，故障消除后，恢复母线正常运行方式。

4.7 开关失灵
首先，根据保护动作、开关跳闸、表计指示及事故发生时系统运行方式等情况，判断拒动开关的工作状态。

其次，全面检查现场情况，确定故障原因及范围。

第三，如果原因是开关拒动，则应在拒动开关两侧无电压的情况下迅速拉开两侧刀闸，进行检修。

第四，按“母线故障”的方法恢复电气运行。

4.8 母线全停
根据保护动作、开关跳闸、表计指示及事故发生时系统运行方式，初步判断故障性质及范围。

在确保线路、变压器开关已断开的情况下，检查两组母线上的所有线路，重点检查母联开关本体、开关流变侧设备及母联端子箱。

4.9 母线TV二次侧空气开关跳闸
在处理此类故障时，主要方法包括：抢送压变二次侧空气开关一次，若不成功，说明二次回路有故障，操作过程中严禁二次回路并列和倒闸操作。

将母差保护柜上电压切换开关切至TV正常母线，全面检查相应二次电压回路，若有明显异常时，立即检修。

拉开该母线TV二次侧所有负荷开关，合上TV二次空气开关向电缆及电压小母线送电，若不成功，立即检修。

若属于某一元件电压回路故障，立即停用。

结束语
总而言之，继电保护是一种电力系统的反事故自动装置，在此基础上，差动保护、线路保护等原理的发展逐步成为国内继电保护发展的重要趋势。

参考文献
[1]王建南.工厂供电系统继电保护及自动装置[M].冶金工业出版社.2002年.
[2]胡增涛.工厂供电[M].高等教育出版社.2005年.。