变电站220kV保护改造过程中问题的探讨

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　　【摘要】：随着电力系统不断发展完善，一些原有的220kV保护设备陈旧、功能短缺，不能完全满足要求，也需要相应的更新换代。本文提出了220kV保护改造的原则工作内容及目的，以广西某220kV变电站旁路保护改造及一座500kV变电站220kV出线间隔保护改造为例，介绍了220kV保护改造工程一般过程，就出现的问题提出解决思路及办法。
　　【关键词】：220kV变电站保护改造
　　
　　前言：
　　 电能的长距离输送和负荷分配主要依靠电力系统的主动脉――220kV线路。能否保证220kV线路正常运行，直接关系电力系统的安全和稳定。近年来，随着科技进步，电力系统不断发展完善，对于一些变电站，已经运行了七、八年甚至是十几年的220kV保护存在设备陈旧及功能的短缺，已不能完全满足变电站保护要求，需要进行相应的更新换代，加以改造升级，使其与电力系统的改进提高相匹配。
　　 本文提出了220kV保护改造的原则工作内容及目的。然后以广西某220kV变电站旁路保护改造及一座500kV变电站220kV出线间隔保护改造为例，介绍了了变电站220kV保护改造工程一般过程，并就其中出现的问题分析原因，提出解决的思路及办法。
　　
　　1明确变电站现状，确认改造任务
　　1.1 220kV变电站现状:
　　 该变电站220kV部分主接线为单母分段带旁接线形式。原配置的旁路保护已运行多年，需改造换成南瑞继保电气有限公司的RCS-902A型号旁路保护，涉及需要改动的220kV 出线间隔保护现状为北京四方厂家的CSL 102A型号主一保护及CSL101A型号的主二保护。由于本期改造不涉及升级220kV 出线保护，所以不讨论其升级的必要性，只讨论当220kV旁路代路时220kV 出线保护与本期要升级的220kV旁路保护通道的配合问题。
　　1.2 500kV变电站220kV部分现状:
　　 该500KV变电站某一220kV线路本来并没有经过覆冰较严重地区，但是由于扩建新站，对该线路进行了“π”接，“π”接后该间隔的220kV线路经过覆冰较严重地区。为了尽可能使在遇到冰灾倒杆时光纤通道断开后保护信号仍能传到对侧，与对侧保护跳闸命令配合，从而切除倒杆线路保护信号，还应考虑采用双通道传输。
　　 该500kV变电站220kV主接线为双母线接线。本文要讨论的是其中一回220kV 出线。其220kV主一保护为南瑞继保电气有限公司的PRC31AM-02型号保护，220kV主二保护为南瑞继保电气有限公司的RCS-902C型号保护。本文只讨论该220kV 出线距离保护（主二保护）由单通道改为双通道时需要注意的问题。
　　2明确保护改造原则、目的及工作内容
　　2.1保护改造的原则：尽量充分利用原有设备，合理规划设计回路，降低改造成本。
　　2.2 保护改造目的：实现对现有的旧保护改造，使其满足继电保护自动化的要求，提高变电站安全运行保障。
　　2.3保护改造的工作内容：根据变电站保护改造的要求可将保护改造内容分为保护更换和保护升级。
　　 保护更换就是原有保护过于陈旧不能满足目前电网的安全运行要求进行更换功能更为先进、强大的保护装置；其工作内容主要有保护信号采集、保护与断路器的配合接线此外要考虑保护更换后传输保护命令的通道是否要更换如果需要工作内容还应包括保护通道更换及对调。
　　 保护升级是保护装置不更换的前提下进行保护功能升级以满足电网的安全自动化要求。其工作内容一般来说都是保护通道更换及对调。
　　 一个变电站的保护改造工程有时候并不是单一的保护更换或者保护升级往往在一个保护改造工程中既包含有保护更换也包含有保护升级工作。
　　2.4改造方案拟定及工程的组织
　　2.4.1编制详细的改造改造方案和作业指导书
　　 电力供应系统的特殊性要求220kV保护装置绝对灵敏可靠，既不能误动，也不能拒动，并且在保护异常或检修时不能影响系统的正常运行。220kV变电站保护改造不仅技术难度大、施工复杂，并且处理不好还会影响电网安全问题。因此，保护改造前必须要有详细的改造方案，明确改造的目的、内容与施工流程。
　　 同时要编制作业指导书，明确原有保护设备中哪些是可以利用的，列出具体操作步骤，其中应清醒、缜密地思考施工过程中可能会出现的问题，制定对这些问题的具体应对措施。
　　2.4.3确定施工人员
　　 选择有能力的施工人员，并对施工人员进行技术交底，传达改造方案与作业指导书，使相关人员清楚施工内容及要求。
　　2.4.4精心组织施工
　　 在改造施工调试时更加需要细心、耐心，做到保护的每个跳合闸回路、信号回路不漏项，同时在确保人员、电网、设备安全的前提下按质、按量、按时完成保护改造。
　　3保护改造实施过程
　　3.1 220kV变电站旁路保护改造
　　 该220kV变电站旁路保护改造是更换新一代旁路保护，仍使用南瑞继保电气有限公司的旁路保护，保护更换为RCS-902A型号。
　　3.1.1问题：在更换以后发现新的旁路保护不能与其中一个间隔的南瑞继保的CSL101A型220kV线路主二保护配合。为什么旧的旁路双节点（启、停信各一个）、线路保护用新的单节点保护（启信），命令能够配合；而当旁路保护换用南瑞新保护为单节点命令、线路保护用旧四方保护双节点（启、停信各一个）时却配合不了呢？
　　3.1.2原因分析：当旁路为旧的四方厂家的保护双节点命令、线路保护为新南瑞保护单节点命令时，可以将线路保护收发信机LFX-912整定为闭锁式单节点双命令方式，把旁路保护的启信QDJ接到LFX-912的启动发信接点上，将旁路保护的停信TXJ接入LFX-912的停信回路上，即可实现旁路带路时配合问题。
　　 当旁路保护为新的南瑞的单节点命令、线路保护为四方旧报数双节点命令保护时，在旁路带路时由于旁路保护没有启信、停信单独2个节点命令与线路收发信机启信、停信配合，所以这个组合的保护配合不起来。
　　 这种典型类型的保护改造配合成功必须要满足2个条件：
　　 （1）新换的旁路保护必须设置成闭锁式。
　　 （2）线路保护双节点命令的收发信机必须改成与旁路一样的单节点双命令的形式。
　　3.1.3解决办法
　　 与南瑞新的旁路保护配合的解决方法有两种：
　　（1）更换掉该线路的220kV线路保护采用新保护保护命令传输方式。
　　（2）只更换本站线路保护装置使其升级为单节点双命令进行收发信的形式。
　　 3.2500KV变电站220kV出线间隔保护改造：
　　 一般采用的是光纤分相距离+载波的双通道方式传输距离保护的通道信号。
　　 单通道改双通道方法：220KV线路主二保护的原保护通道是光纤复用2M方式，本期改成光纤复用2M通道+载波通道方式；原RCS-902C升级为RCS-902CFZ装置；原出电口走FOX-41A转换为光口后上光纤通道，本期升级为RCS-902CFZ后直接出光口。这样，改造升级后保护装置直接走光纤通道，前期上的FOX-41A就变多余了，原FOX-41A的接线需全部拆除。
　　 另外，升级后的RCS-902CFZ的强电模块与载波装置3相收发配合，实现双通道保护信号传输。
　　4、结束语
　　 以上两个改造工程完成后，新增设备或者升级的设备完全融入原有站内系统，目前设备运行良好，完全达到了保护改造的目的。总结经验，我们认为，对于220KV的保护改造，改造前的现状调查分析与改造方案是改造的前提，只有准备工作做到位，才能保证改造的顺利进行与保护的配合有效。
　　
　　[参考资料]
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