安徽220kV电网“六统一”继电保护设备应用研究

安徽220kV电网“六统一”继电保护设备应用研究
王同文;谢民;孙月琴
【摘要】在简要介绍＂六统一＂基本含义基础上,结合安徽电网继电保护运行实际,重点研究＂六统一＂继电保护设备技术原则及配合原则,探讨＂六统一＂推广应用的重点和难点并提出解决策略,研究结果保障了＂六统一＂继电保护设备在安徽电网的推广及应用期间电网的安全稳定运行,具有一定的工程参考价值。

%Under the introduction of ″six unification″,considering the operation fact of Anhui electrical power grid,both the technical principle and the matching rule are discussed in detail in this paper.Those problems during the process of popularization and their solutions are also proposed in the paper.Research about ″six unification″ re lay protection is beneficial to its application in Anhui power grid and the security of Anhui power grid during the application process,therefore has high engineering practical value.
【期刊名称】《安徽电气工程职业技术学院学报》
【年(卷),期】2011(016)003
【总页数】4页(P74-77)
【关键词】安徽电网;继电保护;六统一;标准
【作者】王同文;谢民;孙月琴
【作者单位】安徽电力调度通信中心,合肥230022;安徽电力调度通信中心,合肥230022;安徽电力调度通信中心,合肥230022
【正文语种】中文
【中图分类】TM77
1 概述
为进一步规范电网继电保护装置的标准化，提高继电保护装备技术水平和运行管理水平，国网公司分别于2007年和2008年先后颁布新编线路保护及组件保护设计标准[1－2]，俗称“六统一”设计规范，并要求新、改建工程应执行这两项标准。

在原“四统一”继电保护的基础上[3]，新编“六统一”标准进一步规范了微机型
保护装置的技术原则、保护配置原则以及相关的二次回路等内容。

考虑到推广应用“六统一”继电保护涉及面广、新旧保护的配合及过渡期间电网的安全等因素，国网公司系统内已开展“六统一”继电保护推广应用的单位不多，形式也各不相同[4－7]。

如浙江省公司针对“六统一”的应用制订了一系列企业标准，江苏省公司则发布了应用技术原则。

为推广应用“六统一”继电保护设备，提升安徽电网继电保护装备技术水平和运行管理水平，安徽省公司于2010年开展“六统一”继电保护推广应用研究。

研究的重点包括三方面内容:一是结合安徽电网继电保护现状，对规范中可选择性选项进
行明确界定;二是从安徽电网继电保护运行习惯出发，提出新要求，并对规范中未
明确的内容作进一步规范;最后研究解决推广期间新旧保护的配合原则，以及过渡
期间面临的潜在风险及其规避措施。

鉴于2011年新建变电站按智能变电站设计[8]，同时研究探讨了与智能变电站继电保护的配合原则及实施方案。

文中首先简要介绍“六统一”基本概念及研究过程;随后详细阐述了“六统一”应
用技术原则及保护配合原则的重点内容，对工程实施过程中重点和难点问题提出解决方案;最后探讨了与智能变电站继电保护的配合原则，具有较高的工程参考价值。

2 “六统一”基本概念
国网公司颁布实施的新编企业标准《变压器、高压并联电抗器和母线保护及辅助装置标准化设计规范》和《线路保护及辅助装置标准化设计规范》中明确指出[2－3]，“六统一”指功能配置统一、回路设计统一、端子排布置统一、接口标准统一、屏柜压板统一及保护定值、报告格式统一。

“六统一”对保护设备的制造、设计、运行等各方面进行了规范统一。

新编设计规范的主要特点是在遵照和继承现行有关继电保护各项标准规程及反措要求的前提下，强调优先通过保护装置自身实现相关保护功能，优化回路设计，减少屏柜内装置以及屏柜间的连线，规范保护定值和打印报告格式，有利于继电保护的制造、设计、运行和现场维护，对继电保护装备技术水平和运行管理水平的提升具有极大的促进作用。

3 研究步骤
“六统一”继电保护设备应用研究的主要过程如下。

(1)研究立项。

该过程主要确定研究目标、研究内容及方案、时间安排等。

(2)规范研读。

针对设计规范条文进行研究，掌握其含义和精髓，明确其中包含的
选择性条款，形成初步方案。

(3)研究制定技术原则。

从电网继电保护运行实际及现实需求出发，对线路保护及
组件保护的选择性功能及新要求进行规范。

(4)研究保护配合原则。

解决“六统一”设备与原保护、智能站继电保护的配合问题，提出配合原则及建议。

(5)推广应用。

推广应用“六统一”继电保护设备，探讨可能面临的风险并提出规
避措施。

4 技术原则
4.1 概述
新编设计规范在保护组屏方案、功能要求等方面提供多种可选方案，未实现完全统一。

旨在通过制定技术原则，对设计规范中不确定性描述进行明确;并结合安徽电
网继电保护运行习惯，提出新要求;同时对规范中未统一的部分作进一步规范。

技
术原则的重点内容简要介绍如下。

4.2 通用要求
针对保护装置的部分通用设计要求进行界定，如屏柜布置、端子排设计原则等，内容如下。

(1)现场运行人员往往遇到不同厂家设备因门把手安装位置不同而造成相邻两块保
护屏不能同时打开的尴尬。

为此，原则对门把手的位置进行了统一。

(2)因厂家设计习惯不同，保护屏柜的按钮布置或左或右，缺乏统一，给运行人员
带来不便。

为此，原则规定按钮均设在屏(柜)所在对应设备右侧中性线位置。

(3)原则对保护装置开入回路工作电源进行统一，根据相关反措要求，不出保护室
的开入开出回路均采用弱电，其余开入开出回路电源统一采用强电。

4.3 线路保护
对于线路保护，原则主要在组屏方案、屏柜及压板布置、技术功能、通信通道等方面进行补充要求，具体如下。

(1)为贯彻执行设计规范中对双重化的要求及简化屏柜间接线的设计理念，原则要
求双重化的线路保护装置各配置一套具有单跳闸、单合闸线圈的操作箱，电压切换箱含在操作箱内，共用一组电源。

(2)考虑到运行习惯及保护室场地规模限制，原则规定双重化的线路保护装置组二
面屏，每屏含分相操作箱、线路保护及信号传输装置，屏内设备居中布置，自上至下依次排列，压板在最下方;打印机视具体情况选择是否配置。

(3)原则还规定直流电源和交流电压空气开关设置在屏后顶部(外露)，从左向右排列，依次为断路器控制电源、线路保护装置直流电源、交流电压，屏内一般不设小母线。

(4)原则还对装置压板及按钮进行了统一，规定每套线路保护装置配置7个压板和2个按钮，分别为出口压板(A跳、B跳、C跳、重合闸)、功能压板(纵联保护投/退、停用重合闸投/退、保护检修状态投/退)、复归按钮及通道试验按钮等。

同时规定压板分三排布置，一至三排分别为出口压板、功能压板和备用，每排9个(不足用备用补齐)。

(5)结合安徽电网零序电流保护应用实际，原则取消零序电流反时限保护功能，零序保护只配置二段定时限。

(6)为推广应用光纤保护，原则优先推荐采用专用光纤通道，条件不具备时，可采用复用光纤，但应采用2M数字接口。

(7)针对设计规范中关于光配线柜的设计要求，结合变电站设计规程，原则要求当保护室与通信机房各自独立时，在保护室和通信机房均设保护专用的光配线柜，光配线柜的容量、数量宜按照厂站远景规模配置;当无独立通信机房时，保护与通信可合用光配线柜，按功能分区设计。

4.4 母线保护
对于母线保护，与线路保护类似，原则主要在组屏方案、屏柜及压板布置等方面进行补充规定，说明如下。

(1)原则规定每套母线保护组一面屏。

母线保护屏内各设备居中布置，自上至下依次为母线保护装置、模拟盘(选配)、打印机(选配)、压板。

(2)原则同样规定直流电源和交流电压空气开关设置在屏后顶部(外露)，从左向右排列，依次为母线保护直流电源、交流电压，屏内一般不设小母线。

(3)原则规定母线保护出口压板包含支路出口压板、线路支路失灵启动压板、主变高压侧支路失灵启动压板及解闭锁压板;功能压板在规范的基础上增加充电过流保护Ⅰ段投/退、充电过流保护Ⅱ段投/退;按钮包含复归按钮、闸刀位置确认按钮(选配)。

压板在屏柜体正面自上而下、从左至右依次排列，每排9个(不足用备用补
齐)，其布置为:第1、2排为各支路跳闸出口1，第3、4排为各支路跳闸出口2，第5、6排为各支路失灵启动，第7排为功能压板。

(4)原则规定每套母线保护按21个支路设计，并详细规定了各种母线接线型式下支路排列顺序。

(5)结合运行习惯，原则要求母线保护应配置母联(分段)开关二段充电过流保护功能，并设置独立的充电过流软、硬压板及控制字。

其中，充电过流Ⅰ段视为充电保护，充电过流Ⅱ段视为过流保护。

4.5 主变保护
对于主变保护，原则同样在屏柜及压板布置、技术功能及定值单格式等方面进行进一步规定，具体如下。

(1)主变保护屏内设备居中布置，保护柜1(2)自上至下依次为电压切换箱、变压器
保护、打印机(选配)、压板;辅助柜自上至下依次为中低压侧断路器操作箱、非电量保护、高压侧断路器操作箱、压板。

(2)原则要求直流电源和交流电压空气开关设置在屏后顶部(外露)，从左向右排列，保护柜1(2)依次为保护装置电源，高压侧、中压侧、低压侧交流电压;辅助柜依次
为非电量保护装置直流电源，高压侧第一组控制电源、第二组控制电源，中压侧控制电源、低压侧控制电源，屏内一般不设小母线。

(3)为与母线保护配合，原则取消保护柜1(2)中相关失灵压板，其余压板保留。

(4)原则规定压板在屏(柜)体正面自上而下，从左至右依次排列;每屏设4排压板，
每排设置9个(不足时用备用压板补齐)。

(5)针对设计规范未涉及自耦变保护相关要求，原则对220kV自耦变保护的配置原则、设计原则、定值格式等进行了补充规定。

5 保护配合原则
5.1 与常规保护的配合
在“六统一”继电保护推广应用期间，势必存在与原保护的配合问题，如线路两侧保护的配合、线路保护与母线保护的配合等。

对此，从推广应用新型继电保护设备的目的是提高继电保护的规范化水平、运行管理水平和方便工程实施的角度出发，对于线路保护一侧为“六统一”设备、一侧为常规设备的情形，原则建议对常规设备进行软件升级，即保护的内核为按“六统一”设计，而设备的组屏柜方式、压板布置、外回路设计等仍保留原方案。

在线路保护或主变保护与母线保护的配合上，主要解决的是失灵配合问题。

其原则是，当母线保护不具备条件时，如母线保护单套配置或母线保护不具备失灵电流判别功能，线路及主变保护的失灵启动电流判别功能由独立配置的失灵启动装置完成;当母线保护具备条件时，线路及主变保护的失灵启动电流判别功能由母线保护完成，不配置独立的失灵启动装置。

5.2 与智能站继电保护的配合
根据国网公司智能变电站推进方案，2011年新建变电站均按智能变电站设计[8]，鉴于智能变电站继电保护工程应用按“六统一”标准进行模型定义与逻辑节点扩充[9－10]，故线路保护一侧为智能站、一侧为常规站的配合原则是:与常规站线路两侧保护配合相类似，即智能站的对侧保护软件采用“六统一”设计，而设备的外回路、组屏柜方案、与母线保护的配合等按所在站其他线路保护模式进行设计。

6 推广应用风险及规避措施
“六统一”继电保护设备推广应用涉及装置制造及设计、二次回路设计、运行管理等方面，尤其在初期“六统一”设备与常规设备共存时，影响电网安全运行的潜在风险更大。

在装置制造及设计方面，除应严格要求设备供应商按规范要求提供合格设备外，还应规范现场配线方案，继电保护专业人员应全程跟踪管理，严防不合格设备入网运行。

在回路设计方面，设计人员除应熟悉和掌握“六统一”设计规范外，还应完全理解补充应用规定的内涵，尤其注意当线路两侧保护不同时的设计差异及线路保护、主变保护与母差保护在不同场合的配合原则，避免出现设计缺陷。

在运行管理方面，应规范入网装置软件版本管理;现场应易于区分“六统一”设备
与常规设备;完善继电保护现场运行规程，熟悉“六统一”设备与常规设备的异同，明确运行操作、定值整定、压板投退等含义和要求;防止出现继电保护“三误”事故。

7 总结
在简要介绍国网公司新编继电保护标准化设计规范含义基础上，结合安徽电网继电保护运行实际，重点阐述了推广应用“六统一”继电保护的技术原则及保护配合原则，提出推广期间面临的潜在风险及规避措施。

研究成果有利于促进安徽电网继电保护装备技术水平和运行管理水平的提高，有效保障了“六统一”继电保护设备推广期间安徽电网的安全稳定运行，具有一定的工程参考价值。

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参考文献:
[1]Q/GDW 175-2008，变压器、高压并联电抗器和母线保护及辅助装置标准化设计规范[S].
[2]Q/GDW 161-2007，线路保护及辅助装置标准化设计规范[S].
[3]王梅义.四统一高压线路继电保护装置原理设计[M].北京:水利电力出版社，1990.
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公司，2010.
[5]QGDW-11-217-2009，浙江电网220kV变压器保护标准化设计规范[S].
[6]QGDW-11-218-2009，浙江电网220kV母线保护标准化设计规范[S].
[7]QGDW-11-219-2009，浙江电网220kV线路保护标准化设计规范[S].
[8]国家电网基建[2011]58号.国家电网公司2011年新建变电站设计补充规定[Z].2011.
[9]Q/GDW 396-2009，IEC 61850工程继电保护应用模型[S].
[10]Q/GDW 393-2009，110(66)kV～220kV智能变电站设计规范[S].。