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摘要：随着电力行业的迅猛发展，我国的继电保护工作受到了越来越多人的关注，一旦电力出现问题，就无法保证可持续供电，不利于百姓生活。本文就针对我国对继电保护装置双重化配置的规定，提出实际设计工作中，继电保护双重化设计必须遵循相互独立的重要原则。即二次回路需相互独立，以电流电压、出口跳闸等回路的设计为例，列举实际工程中容易忽略二次回路需相互独立的地方，进一步论证二次回路相互独立的重要性，从而保证电力的持续供应。
关键词：电力系统继电保护；二次回路；电压互感器；电流互感器；相互独立
随着电网规模的不断扩大,对供电可靠性的要求也不断提高。继电保护装置在确保电网安全稳定运行中发挥着越来越重要的作用,单一的继电保护配置已较难满足系统保护的要求,继电保护装置双重化配置可以防止因保护装置拒动而导致的系统事故,又可大大减少由于保护装置异常、检修等原因造成的一次设备停运现象,是保证电网安全运行的重要措施。实际运行中,若要使继电保护装置双重化配置真正发挥出应有的功能,除选用安全性高的继电保护装置外,还应遵循双重保护装置的配置及接线必须相互独立的重要原则。
一、电力系统继电保护反事故措施内容的概述
对继电保护装置双重化配置有如下几点要求:
第一，每套完整、独立的保护装置应能处理可能发生的所有类型的故障。任何2套保护装置之间不应有任何电气联系,充分考虑到运行和检修时的安全性,当一套保护装置退出时,不应影响另一套保护装置的运行。
第二，每套保护装置的交流电压、交流电流应分别取自电压互感器和电流互感器互相独立的绕组,其保护范围应交叉重叠,避免死区。
第三，为与保护装置双重化配置相适应,应优先选用具备双跳闸线圈机构的断路器,断路器与保护装置配合的相关回路,如断路器、隔离开关的辅助接点等均应遵循相互独立的原则,按双重化配置。每套保护装置应分别动作于断路器的1组跳闸线圈。
因此，二次回路相互独立是双重化配置的重要原则,是提高继电保护装置可靠性、防止双套保护装置拒动、发挥双套保护装置正常作用的有效手段。但在实际工程设计过程中,具体到电流电压回路、保护出口跳闸回路的电缆连接处,经常容易被设计人员忽略二次接线相互独立这个重要原则,使2套保护装置的部分回路共用,这样虽然硬件上配置了2套保护装置,但由于二次回路部分共用,2套保护装置没有完全相互独立,当共用回路发生故障时,配置双套保护装置的效果与配置1套保护装置产生的效果一样。
二、双重化保护二次回路设计中容易忽略相互独立的地方
（一）电流回路
以220kV常规敞开式变电站的220kV线路间隔为例,目前220kV线路间隔一般有8个电流互感器(current transformer,CT)绕组,其中双重化保护配置的220kV线路主保护装置1、主保护装置2及220kV母线差动保护装置1、保护装置2分属不同的CT绕组。在220kV线路断路器端子箱,不同的CT绕组均分别由不同的电缆引接至相应的保护柜。但220kV线路间隔CT接线盒与220kV线路断路器端子箱的连接,容易忽略二次回路相互独立的要求,常常用1根电缆把CT接线盒与断路器端子箱连接,如图1(a)所示。这样,2套保护装置在此段内的接线就共有同一个电流回路,实际运行中,若此回路发生故障,则2套保护装置均无法正常动作。因此建议采用如图1(b)所示的接线,此母线段内2套保护装置用2根电缆分别接线,使2套保护装置的电流回路完全独立,这样即使一个回路发生故障,另一个完好回路所在的1套保护装置仍可以正常动作,从而实现真正意义上的双重化配置的目的。
（二）电压回路
从母线电压互感器(voltage transformer,VT)并列柜到双重化保护装置的母线电压回路,目前已基本做到了用独立的2根电缆引接,但二次电压回路中,有2个容易被忽略的问题:
第一，母线VT接线盒的3P级、0.5级绕组分别引出至主保护装置1、主保护装置2。从母线VT接线盒3P级、0.5级绕组分别连接母线VT并列柜的电缆,需要相互独立,不能共用1根电缆连接。
第二，220kV线路电容式电压互感器(capacitivevoltage transformer,CVT)接线盒的3P级、0.5级绕组分别引出至220kV线路主保护装置1、主保护装置2。从CVT接线盒3P级、0.5级绕组分别连接220kV线路主保护装置1、主保护装置2保护柜的连接电缆,需要相互独立,不能仅用1根电缆先接线至220kV线路主保护装置1的保护柜,再从220kV线路主保护装置1的保护柜转接至220kV线路主保护装置2的保护柜。
上述两个容易被忽略的问题,在实际工程设计中容易造成2套保护装置的电压回路部分共用同一段回路,这样,若共用段电压回路发生故障,则2套保护装置均不能动作,因此需将2套保护装置的电压回路完全独立开,回路设计中确保做到不共用电缆。
（三）220 kV主变压器保护装置柜出口回路
为满足继电保护装置双重化配置相互独立的要求,220kV主变压器保护柜出口回路也应做到相互独立。实际工程设计中应注意以下几个容易被忽略的问题:
其一，主变压器保护装置动作跳110kV母联断路器、10kV分段断路器时,主变压器保护装置1、主变压器保护装置2与需跳闸的断路器操作箱的2根连接电缆应分别引接,不能先将主变压器保护装置动作跳闸出口连接起来,仅用1根电缆接至需跳闸的断路器操作箱。
其二，主变压器保护装置动作闭锁10kV分段母线备用自动投入装置时,主变压器保护装置1、主变压器保护装置2与10kV分段母线备用自动投入装置的2根连接电缆应分别引接,相互独立。
其三，高压侧元件启动失灵保护装置、解除复合电压闭锁时,主变压器保护装置1、主变压器保护装置2与220kV母线差动保护兼失灵保护装置的连接,应使用相互独立的电缆分别引接。
其四，过负荷闭锁有载调压时,主变压器保护装置1、主变压器保护装置2与有载调压机构的连接,应使用相互独立的2根电缆分别引接。
上述几个二次回路中强调使用2根电缆分别独立引接的目的,就是为了保证2套保护装置的二次回路相互独立,使2套保护装置真正实现互为备用的目的,提高保护可靠性。
结束语
继电保护装置双重化配置是防止保护装置拒动、确保电网安全稳定运行的有效措施,其最重要的原则就是双重保护装置的配置及接线相互独立。本文从实际工程的二次回路设计中,提出双重保护装置二次接线几处容易忽略需相互独立的地方,进一步阐述双重保护二次接线相互独立的重要性,确保工程设计中双重保护的二次回路相互独立、不共用,最终实现双重保护配置对提高继电保护可靠性的重要意义。
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论文作者:陈超,管雪源,姚金刚
论文发表刊物:《电力设备》2016年第13期
论文发表时间:2016/9/30
标签：保护装置论文; 回路论文; 独立论文; 母线论文; 电缆论文; 断路器论文; 变压器论文; 《电力设备》2016年第13期论文;