發(fā)電廠220kV線路保護(hù)改造的應(yīng)用研究

黃平

摘 要：我國(guó)電網(wǎng)系統(tǒng)經(jīng)過(guò)多年發(fā)展以后，在某些方面出現(xiàn)了線路元件老化，系統(tǒng)無(wú)法滿足當(dāng)下社會(huì)生產(chǎn)生活需要等情況。本文結(jié)合220kv現(xiàn)代化技術(shù)改造案例，重點(diǎn)闡述了在220kv線路保護(hù)改造過(guò)程中直流電源的合理配置問(wèn)題，進(jìn)一步優(yōu)化了電流回路連接方式以及聯(lián)跳回路內(nèi)功能選擇問(wèn)題。對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)改造出現(xiàn)的其他問(wèn)題也進(jìn)行了合理解決，并且明確了在線路改造作業(yè)中應(yīng)當(dāng)明確的要點(diǎn)和難點(diǎn)，力求對(duì)舊回路的改造盡可能的科學(xué)合理。

關(guān)鍵詞：發(fā)電廠;220kV線路保護(hù)改造;應(yīng)用研究

一、有關(guān)保護(hù)裝置直流電源回路的相關(guān)問(wèn)題

（一）改變舊有的環(huán)網(wǎng)供電模式

直流電源的穩(wěn)定運(yùn)行對(duì)于整個(gè)保護(hù)系統(tǒng)的正常工作有著相當(dāng)重要的意義，一旦直流電源出現(xiàn)問(wèn)題，整個(gè)保護(hù)系統(tǒng)就難以正常運(yùn)行。在以往的老式直流電源回路中，系統(tǒng)多采用環(huán)網(wǎng)供電模式，這種供電方式已經(jīng)不能滿足現(xiàn)行規(guī)定的要求，所以應(yīng)該將其替換為輻射式供電模式，其具體闡述為：“相互作為贅余配置的兩套主要保護(hù)體統(tǒng)，兩套安穩(wěn)系統(tǒng)，兩組跳閘回路等系統(tǒng)均需采用輻射供電模式”[1]。

（二）不同的保護(hù)系統(tǒng)應(yīng)該有專屬的供電裝置

在有關(guān)規(guī)范文件中，對(duì)于保護(hù)裝置的供電問(wèn)題，有著具體的要求，其具體闡述為：“在具有雙重保護(hù)裝置的系統(tǒng)中，每個(gè)保護(hù)裝置的供電方式應(yīng)互相獨(dú)立，作為供電來(lái)源的直流電源應(yīng)改從不同段的直流母線中通過(guò)專屬的直流熔斷器來(lái)獲取能量?！倍?20kv的線路保護(hù)問(wèn)題中，兩套保護(hù)裝置已經(jīng)是必備的。這就要求要為這兩套保護(hù)裝置分別配置各自獨(dú)立的直流電源來(lái)進(jìn)行供電。不能采取并聯(lián)接法在已經(jīng)連接一塊保護(hù)屏的直流電源上再分出線路連接另一塊保護(hù)屏。這樣做的好處在于，在進(jìn)行分別配置獨(dú)立電源后，如果一塊保護(hù)屏需要日常檢修和維護(hù)時(shí)，另一塊保護(hù)屏依舊能夠正常工作，以滿足正常的電路保護(hù)工作[2]。

（三）保護(hù)電源和控制電源的分別配置問(wèn)題

在有關(guān)220kv線路保護(hù)的規(guī)范文件中，保護(hù)電源和控制電源的問(wèn)題有硬性要求，其具體闡述為：“在220kv的保護(hù)電路中，保護(hù)電源和控制電源應(yīng)當(dāng)互相獨(dú)立配置，由相互獨(dú)立的空氣開關(guān)進(jìn)行控制，在110kv以下的電路不做硬性規(guī)定?！痹诒Ｗo(hù)裝置中，盡管排除故障時(shí)需要保護(hù)電源和控制電源同時(shí)正常工作，在缺少二者之中任意一個(gè)時(shí)，保護(hù)動(dòng)作都不能正常觸發(fā)，然而將保護(hù)電源和控制電源分別獨(dú)立開來(lái)仍然具有其獨(dú)到優(yōu)勢(shì)，具體可分為三點(diǎn)：第一，當(dāng)保護(hù)電源的供電回路出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，不會(huì)影響控制電路的正常工作，控制回路仍舊照常運(yùn)行。在此時(shí)出現(xiàn)相關(guān)故障，斷路器可由人工操作，借由人工干預(yù)能夠?qū)⑹鹿视绊懣刂频阶畹头秶鷥?nèi)。第二，當(dāng)任意一套保護(hù)電源出現(xiàn)問(wèn)題，另外的控制電源仍然照常工作，這可以保證母線保護(hù)等相關(guān)工作不受影響[3]。第三，當(dāng)控制電源出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，保護(hù)元件仍然在記錄相關(guān)數(shù)據(jù)，這為后續(xù)排查事故起因有很大幫助。

二、有關(guān)電流互感器回路的相關(guān)問(wèn)題

（一）串接電流回路

一般的發(fā)電廠220kV線路中都會(huì)用到電流互感器CT，電流互感器CT共有八個(gè)繞組，每一個(gè)繞組都接到不同功能的線路中。具體的接入線路與線路參數(shù)如表一所示。而現(xiàn)行改造方案需要對(duì)母線進(jìn)行保護(hù)雙重化配置，這里采用的使母線保護(hù)線路Ⅱ，但這樣又導(dǎo)致電流繞組減少，不能夠完成保護(hù)任務(wù)，因此需要將其中的一組電流回路進(jìn)行串聯(lián)。進(jìn)行電流回路串聯(lián)則需要對(duì)其中的繞組進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算考慮后進(jìn)行，在CT接入線路的具體參數(shù)如表一所示。在這里要遵循“發(fā)電機(jī)和變壓器主回路、220kV及以上電壓線路保護(hù)宜采用復(fù)合誤差較小的5P或5PR級(jí)電流互感器”，遵循這一原則，因此在對(duì)此組線路進(jìn)行改造時(shí)需采用5P40精度的繞組來(lái)進(jìn)行母線保護(hù)。

同時(shí)在進(jìn)行串聯(lián)操作時(shí)還應(yīng)當(dāng)對(duì)串聯(lián)回路的優(yōu)先級(jí)進(jìn)行適當(dāng)?shù)乜紤]。在進(jìn)行串聯(lián)操作時(shí)應(yīng)當(dāng)對(duì)設(shè)備所需求的電力進(jìn)行規(guī)劃，對(duì)停電不會(huì)造成影響的回路進(jìn)行串接。其次是將繞組中相對(duì)較為重要的設(shè)備放在串聯(lián)回路的前端，這樣做的好處是即使回路后端的設(shè)備出現(xiàn)故障而不能正常工作供電，前端的較為重要的設(shè)備也能夠短接電流回路，不會(huì)影響前端設(shè)備的正常工作。在具體的操作中可以將“備自投裝置”接在前端，然后接“錄波裝置”，而剩下的一組5P精度的繞組就作為母線保護(hù)Ⅱ使用。經(jīng)過(guò)改造的電路為：“線路保護(hù)Ⅰ、線路保護(hù)Ⅱ、母線保護(hù)Ⅰ、母線保護(hù)Ⅱ、安全穩(wěn)定控制、備自投+故障錄波、測(cè)控、電度表”，這樣的改造方案使得線路更加安全，對(duì)于母線的保護(hù)也更嚴(yán)密。

（二）利用升流試驗(yàn)來(lái)檢測(cè)回路

為了保證改造后的電路能夠正常運(yùn)行，則需要對(duì)改造后的電路進(jìn)行升流實(shí)驗(yàn)。經(jīng)過(guò)串聯(lián)保護(hù)后，雖然整體電路處在斷電狀態(tài)，但所串聯(lián)的部分還在正常工作，具體是“母線保護(hù)、安全穩(wěn)定控制、備自投以及錄波裝置”。因此在升流實(shí)驗(yàn)進(jìn)行前需要將除錄波裝置以外的上述裝置進(jìn)行解開連片并短接電流回路，通過(guò)此步操作來(lái)防止因升流試驗(yàn)的電流進(jìn)入而造成影響。錄波裝置盡管也在運(yùn)行中，但例外的是電流的進(jìn)入不會(huì)影響其正常的工作，因此在升流試驗(yàn)前不需要短接錄波裝置。而斷開的電流片則應(yīng)當(dāng)在線路各個(gè)負(fù)責(zé)項(xiàng)目分別檢驗(yàn)完成后再進(jìn)行統(tǒng)一安裝，避免因檢驗(yàn)導(dǎo)致電流提前進(jìn)入電路造成損害。

（三）檢測(cè)互感器極性是否安裝正確

在電路相關(guān)方面，所接的部件極性安裝十分重要，因而在完成上述電路改造后需要對(duì)CT的極性進(jìn)行檢驗(yàn)。為了便于分析電路的極性，一般CT按照正方向的接法。按照《BP-2B.000.JS ?BP-2B微機(jī)母線保護(hù)裝置技術(shù)說(shuō)明書》中“雙母線接法：各元件CT的極性端必須一致;一般母聯(lián)只有一側(cè)有CT，裝置默認(rèn)母聯(lián)CT的極性與Ⅱ母線上的元件一致”的準(zhǔn)則，因而在安裝時(shí)極性要求如圖一所示[4]。

三、結(jié)束語(yǔ)

由于社會(huì)對(duì)電力的需求大量增加，國(guó)家在電力供應(yīng)技術(shù)上也加大了開發(fā)的成本，這導(dǎo)致了電力相關(guān)的技術(shù)發(fā)展速度極快，而目前部分發(fā)電站采用的220kV高壓線路已經(jīng)明顯無(wú)法滿足當(dāng)前的電力需求，因此對(duì)發(fā)電廠的線路保護(hù)改造工作正在如火如荼地進(jìn)行著。在保護(hù)改造工作中應(yīng)當(dāng)及時(shí)淘汰已經(jīng)落后的技術(shù)，按照當(dāng)前新的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行工作，多加總結(jié)之前的工作經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。對(duì)于施工中的重點(diǎn)要做好計(jì)算與施工時(shí)的監(jiān)督檢驗(yàn)工作，保證改造工作順利進(jìn)行，為人們安全穩(wěn)定用電提供保障。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳質(zhì)瑊.淺析220kV線路保護(hù)問(wèn)題和處理[J].電子技術(shù)與軟件工程，2018（03）：172.

[2]王亞明. 220kV茅口變電站整體改造方案研究[D].南京理工大學(xué)，2019.

[3]侯駿. 濟(jì)南電網(wǎng)220KV系統(tǒng)繼電保護(hù)不配合問(wèn)題及優(yōu)化方案研究[D].山東大學(xué)，2017.

[4]蔣忠江. 勝利油田220kV線路保護(hù)改造問(wèn)題研究[D].山東大學(xué)，2019.

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