500kV线路继电保护
王彦
摘 要：随着科学技术的发展，智能化技术也得到了快速发展。在进行智能化改造时，首先要保护线路与开关，并加强500 kV母差保护，可利用智能化保护中配置传统开关量输入/输出、报文等传输方法，实现传统开关量输入、输出与母差结合，提高供电安全。
关键词：继电保护 智能化改造 改造方案
中图分类号：TM77 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）12（c）-0058-02
1 对改造方案进行比较
1.1 第一种方案
第一种方案根据串控制停电操作，结合实际情况完成Ⅰ与Ⅱ母线母差失灵的灵智能化操作。经过分析发现，此种操作方法的主要特点是停电次数较少，一般只进行一次。缺点是：对500 kV完成智能化后，保护配置的输入与输出必须要与传统母差配合完成保护，此外，还要让GOOSE报文传输配合母差完成智能化操作，保证足够冗余。
1.2 第二种方案
第二种方案首先对Ⅰ母差保护实施智能化改造，然后及时关闭Ⅰ段母线侧的开关；给Ⅱ加强母差智能化保护，将Ⅱ中所有母线侧开关停止；最后按串完成停电，保证同一串设备均进行智能化改造。该方案的主要特点是仅给智能化母差保护装置输入、输出及GOOSE报文传送相关功能。该种操作的投资较少。缺点是：工作量较大；由于单母线运行，对系统供电可靠性造成影响。
1.3 第三种方案
第三种方案要求必须独立安装保护装置，同时停止全站内实施的第一套保护，并给其接入电压、电流、开关，完成相关测试后再应用；第一套保护停止后，还要停用第二套保护。
该方案的主要特点是保证二次回路的完整性，减少投资量。缺陷是进行两次停电，500 kV系统产生的风险较大；对第一套保护进行改造时，必须断开二次回路；进行第二套智能终端调试时，必须控制间距。
经过分析发现，第一种方案具有停电时间短暂、运行操作步骤少等特点，该次选择第一种方案操作。
2 500 kV保护改造
2.1 传统500 kV保护二次回路的工作原理
图1展示了500 kV的传统二次回路，线路1中的第1、2套保护其启动相关两个开关的重合闸、失灵及闭锁重合闸；线路开关失灵后，必须启动线路1中的第2套保護跳闸后再启动500 kV Ⅱ母线的1、2套保护，一旦主变开关失去灵敏度，还要启动1号主变联调两侧的开关，延时跳母联分段开关；500 kV母线保护动作闭锁重合闸。
2.2 智能化500 kV保护二次回路原理
智能化500 kV保护GOOSE原理图中的虚线是光缆，实线为电缆。线路1中的第一套保护主要有动作跳5013开关与5012开关第一跳圈组成；一般线路保护收到线路对侧的保护“远跳允许”信号后，就会发出命令，然后传送给GOOSE报文的接地判别装置，实现5013开关、5012开关动作与失灵保护；5013开关失灵瞬跳本开关，延时启动母差失灵及跳5012开关，同时闭锁5012开关重合闸；5012开关失灵瞬跳该开关，延时跳5011和5013开关，同时闭锁5013开关重合闸，启动线路远跳或者主变跳三侧的开关。
2.3 了解500 kV开关保护智能化方案
500 kV整个继电保护智能化改造所需的时间较长，而且500 kVⅠⅡ 段母线均不能与传统母差保护的第一串继电保护智能化同步，但是进行母差保护使，必须完成最后一串设备同步，再接通所有电流及跳闸回路。所以必须提高传统母差可靠性。
2.4 500 kV智能化改造准备
该次以Ⅱ侧母线进行分析。第一，Ⅱ段母线TV的三相电压一般借助母线压变端子箱完成相关操作。第二，Ⅱ段母线电压合并单元和5013开关电路合并单元的敷设光缆全部实施智能化母线保护。第三，5013开关智能保护可从5013开关电流合并单元与线路1电压合并单位中得到所需电流与电压；可以利用光缆获得5013开关信息。第四，将智能化母线敷设到5013智能终端柜，完成母线保护跳闸；利用GOOSE网络控制5013开关失灵功能。第五，临时敷设电缆实现传统母差保护动作启动开关失灵功能。第六，线路1通过光缆从5013开关电力合并单元及线路1电压合并单位得到电流与电压采集值；光缆连接5012与5013开关智能终端柜；从GOOSE网络实现开关重合闸操作。
2.5 实际操作
如图2所示，虚线表示二次回路电缆，实线是光缆，以第一串为例，第一，停用第一串设备，保护屏直流与交流分开；第一串线路保护、5012开关保护剂监控装置、5011开关保护、5013开关保护和1号主变保护要保留5011与5013开关测控装置和控制电源。第二，拆除二次电路与5012回路，并将5012开关接入到5012开关智能终端，将5012三相电流接入到5012开关电流合并单位。第三，拆除线路1TV到线路1电压子箱的二次电缆，敷设到电压合并单位的二次电缆。第四，拆除5013开关到电流端子箱除母差保护的所有二次电缆，并敷设5013开关到5013电流合并二次电缆。第五，拆除二次电路和5013开关端子箱的开关线路，5013开关及闸刀机构要设置到5013开关智能端。第六完成500 kV智能化后，将传统母差保护二次回路全部拆除并接入开关合并单位电流回路。第七，给智能化母差保护实施带负荷试验、退出系统等操作。
3 改造500 kV主变保护智能化
第一，检修本体和两侧开关，拆除主变中性点端子箱和二次回路。第二，完成主变220 kV侧TA传输到合并电源的二次电流电缆敷设操作，拆除主变220 kV侧TA到主变220 kV开关端子箱与二次回路。第三，给主变220 kV开关机构箱到主变220 kV智能终端二次电缆连接新节点；保留主变220 kV开关端子箱。第四，要求智能化主变必须进行220 kV后备保护开关失灵判断操作，而且局部输入/输出及GOOSE报文传输功能。一般传统保护输入和输出，均能进行主变保护启动220母线失灵保护、母差保护、220 kV开关失灵保护联跳三侧开关等操作。第五，完成220 kV系统保护智能化操作后，可以借助GOOSE报文传输完成以上操作。
4 结语
进行传统500 kV继电保护智能改造时，必须对传统与智能之间的融合问题进行分析。同时还要提高智能化500 kV边开关的输入、输出与GOOSE报文功能，还要结合实际情况进行处理。
参考文献
[1] 孙羽中.变电站智能化改造技术应用研究[D].山东大学，2013.
[2] 陈必鼎.50kV继电保护智能化改造方案分析[J].科技与创新，2015（18）：67-68.
