摘要 介绍了以BOT形式建设的来宾B电厂220kV开关站线 路保护设计思想，着重介绍了中法双方对断路器失灵回路、远方跳闸、重合闸和旁路代路等 回路的不同设计。
关键词 线路保护 失灵 远方跳闸 重合闸 220kV开关站 来宾B电厂
1 引言
广西来宾B电厂是我第一个BOT形式的电力项目，100%由法国国家电力公司EDF集团投资，并 运行15年之后移交广西政府。
来宾B电厂全部由法国方面设计和建设，广西电力工业勘察设计研究院从法国方面承包了系 统继电保护专业方面的设 计，工作范围是220kV开关站5回线路保护。在工程设计、施工、验收过程当中，我们深感中 西方在回路设计方面的差异，下面作一技术总结。
2 系统概况
来宾B电厂开关站出线5回，“π”接来宾-磨东双回线路，第5回接至南宁琅东220 kV变电 所，在琅东变电所尚未建设投运之前，先经来宾-梨山500kV降压运行线路接入长望220kV 变电所。
B电厂220kV开关站-来宾双回线路长度约500m，双回路共杆架设。
B电厂220kV开关站-磨东双回线路长度约7km，从B电厂起900m双回路共杆架设。
B电厂220kV开关站-琅东线路长度约138km，初期接长望变电所，长度约169km。
3 来宾B电厂概况
来宾B电厂装机2台，每台容量360MW，以单元接线方式接入220kV开关站，出线5回， 磨东Ⅰ、Ⅱ间隔和琅东间隔3个断路器为分相操作，来宾Ⅰ、Ⅱ间隔的断路器为三相操作。
220kV为双母线接线，配置有电流差动母线保护和断路器失灵保护。
4 线路保护的配置
根据来宾B电厂特许权协议，5回线路的保护配置如下：
(1)来宾B电厂-来宾500kV变电所互联双回路，每回线路配置：①分相电流差动保护(光纤 通道)；②分相电流差动保护(光纤通道)。
(2)来宾B电厂-磨东双回线路配置：
第Ⅰ回线路：①分相电流差动保护(光纤通道)；②高频距离零序保护。
第Ⅱ回线路：①高频距离零序保护；
②高频距离零序保护。
(3)来宾B电厂-琅东线路配置：①高频距离零序保护；②高频距离零序保护。
经过研究，我们认为特许权规定的保护配置不完全适合来宾B电厂接入系统。根据来宾B电厂 接入系统的情况，线路保护的配置应该考虑到接入系统的两个特点：线路短和双回路同杆 并架。下面逐条线路来分析保护的配置：
(1)来宾B电厂-来宾500kV变电所双回线路同杆并架仅500m，一般的距离、零序保护Ⅰ段 在这么短的线路上是没有保护范围的，无法采用高频距离零序保护；另外，同杆并架双回 线 路发生跨线故障时要求保护能正确选相。所以，在这双回线路上配置光纤通道的分相电流差 动保护，解决了双回线路上的这两个问题。电流差动保护仅需测量被保护线路两端的电流， 测量方便、简单、可靠，动作速度快。电流差动保护可以设计分相式，所以它具备天然的选 相 能力，不费力地完成同杆并架双回线路发生跨线异名相故障时的选相跳闸任务。特许权协议 上规定的保护配置是能满足要求。
(2)来宾B电厂-磨东双回线路，由于从B电厂起有900m双回路共杆架设，所以，在这段线 路上发生异名相跨线故障，要求保护必须正确选相。一般的高频距离零序保护在同杆并架双 回线路发生异名相跨线故障时不能正确选相，远故障端的保护装置对故障的判断为二相故障 ，即三相跳闸；所以，在这双回同杆并架线路上配置高频距离零序保护是不合适的。为此 ， 经过广西政府和法国投资方的同意，将来宾B电厂-磨东Ⅱ线路第一套高频距离零序保护 改为光纤电流差动保护。至于为什么没有将Ⅰ、Ⅱ回线路的第二套保护都改为光纤电流差动 保护，原因在于光缆仅有一根，二套保护的通道都在一根光缆也是不可靠的。但假如该二回 线路上发生异名相跨线故障，远故障侧的分相电流差动保护正确单跳故障相，而高频距离零 序保护错误地三相跳闸。因此，为了避免线路误跳三相，可在高频距离零序保护的出口增加 延时△t，即线路上发生故障，先由电流差动保护跳闸，如果电流差动保护 正确跳闸切除故障，则高频距离零序保护返回；当电流差动保护退出，则取消延时，线路 上发生异名相跨线故障，保护只能无选择性跳闸三相。
(3)来宾B电厂-琅东线路长，配置双套高频距离零序保护，能满足要求。
5 自动重合闸的设置
至磨东Ⅰ、Ⅱ间隔和琅东间隔都设置了自动重合闸，至来宾500kV变Ⅰ、Ⅱ回间隔的 断路器为三相操作，线路短，法国投资方认为相当于母线的延长，所以不应该设置重合闸， 否则，如果重合到故障上，将对发电机组带来很大的冲击。基于这二回线路上不设置重合闸 对电网不会带来损害，为保护投资方的利益，广西方面同意这种方式。
至于自动重合闸的启动方式，我国的规程要求具有保护启动和不对应启动二种方式。不对应 启动重合闸的作用在于断路器发生偷跳时，自动重合断路器恢复运行。对薄弱电网，不对应 启动重合闸对恢复供电具有很高的经济效益。但目前电网有了很大的发展，且我方设计和法 国投资方都认为，当断路器发生偷跳时，即说明断路器已经发生机械故障或者电气回路的故 障，此时，应当停运断路器，进行检修。另一方面，本工程选用ABB公司的数字式保护，其 重合闸不具备不对应启动的功能。
鉴于上述情况，本工程的重合闸不采用不对应启动的方式。
6 断路器失灵保护和远方跳闸的回路
6.1 我国的典型设计
根据我国有关规程的规定，断路器失灵的意义为被保护设备发生故障时，当保护发出 跳闸命令后，而断路器由于机械方面的原因不能跳闸。在220kV电网、单断路器接线方式下 ，变电所设备(包括出线)发生故障而断路器又失灵时，本变电所失灵保护启动跳闸相关断路 器，同时通过线路闭锁式高频保护发停信信号到线路对侧，对侧保护接收到停信信号而又判 断正方向有故障，则跳间断路器。
从上可以看出，我国电网的断路器失灵保护有以下特点：
(1)系统发生了故障，表现在启动断路器失灵保护的相电流元件有电流；
(2)保护已经动作，但瞬时复归的出口继电器动作不返回；
(3)线路对侧断路器的跳闸，依赖于通过失灵保护停信让线路高频闭锁保护发出指令。
(4)对侧断路跳闸后，重合闸会启动重合断路器。如果是永久性故障，这将对电网带来很大 的冲击。
6.2 法国投资方对断路器失灵的理解
在工程设计联络阶段，我们了解到，法国方面的断路器失灵有二个意义：
(1)断路器正常运行时，如果由于机械方面的原因(如漏气等)，使断路器必须退出运行。
SF6断路器一般有2个气压报警值：P1、P2，当气压降到P1时，断路器仍可运行，但断路 器 发出告警信号给运行人员、调度中心，运行人员则改变开关站的运行方式，将其他出线回路 倒闸到另一组母线，同时断开母联断路器，即将异常的断路器与正常的断路器隔离。当断路 器气压下降到P2时，则调度中心下令断开此断路器。如果调度中心来不及下令断开断路器， 则断路器自行跳闸。同时发出信号到线路对侧，跳闸对侧断路器。
(2)另一个断路器失灵的意义与我国的相同。
6.3 工程回路设计
由于中法双方对断路器失灵的不同理解，回路的设计也截然不同。
根据法国方第一个定义，B厂侧的断路器失灵，由于系统没有发生故障，如果采用我们常规 的回路设计，依靠高频闭锁保护停信的方式，对侧的断路器肯定不能跳闸。在这情况下，有 可能损坏B厂的断路器。
对于上面6.1(4)所述的回路，如果是永久性故障，将对B厂发电机组带来极大的冲击。
所以，法国方要求：当B厂的断路器失灵时，直接发远方跳闸信号到对侧跳闸，而且不能 加 就地故障判据，其理由是在第一种情况下断路器失灵，系统没有故障发生。但按照我国的反 事故措施，远方跳闸接收端必须加就地故障判据，这是由于长期以来我国电网中通信通道质 量不良，容易误发信号。
可以说，法国方要求断路器失灵直接远方跳闸，是正确的设计，能保证电网安全稳定运行、 保证设备在事故过程中不受损坏。至于远方跳闸不加就地故障判据，是基于法国电网的通信 通道质量高。具体在来宾B电厂，5回线路的断路器失灵远方跳闸信号，有些采用光纤通道， 通道质量高；有些采用高频保护的专用收发讯机，通道质量稍差。我们的设计因受法方的 审核，来宾B厂的断路器失灵远方跳闸采取直跳方式，不加就地故障判据。
值得一提的是，来宾500kV变电所、磨东所和长望(琅东)变电所侧设计时，由于运行单位的 要求，收到远方跳闸信号后加就地故障判别才出口跳闸。
7 设备选型和组屏
来宾B电厂由法国投资建设，广西政府和法国投资方签订的特许权协议规定，电厂中 的主要设备均从国外进口，220kV线路保护也不例外。本工程线路保护设备均选用ABB公司的 产品。
分相式电流差动保护：REL－561，带光接口部分，专用光纤通道；
距离保护：REL－521；
发收讯机：TCF－10B。
与国内的习惯不同，断路器的操作回路、防跳回路、三相不一致保护等均在操作机构完成。 由于线路出口安装三相CVT，供线路保护和其他回路使用，所以也不需电压切换；重合闸 检 同期使用的母线电压，在接口柜切换后输入至重合闸装置。所以，组屏相当简单，没有操作 箱和电压切换箱。工程组屏时每回线路2套主保护均安装在一面柜上。
(1)来宾500kV变的Ⅰ、Ⅱ回：2面柜，每面包括2套REL－561；
(2)磨东220kV变的Ⅰ、Ⅱ回：2面柜，每面包括1套REL－561，1套REL－521，1套TCF－10B ；
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