
1、線路保護
線路保護一般由不同的兩個廠家提供,每個廠家提供一套,每套保護都集成了主保護和后備保護功能模塊。主保護分為縱聯(lián)高頻保護和縱聯(lián)差動保護,縱聯(lián)高頻保護又分為高頻距離保護和高頻方向保護,根據(jù)通道傳輸信號的不同又分為閉鎖式和允許式,一般500kV線路保護采用允許式高頻保護,220kV多采用閉鎖式高頻保護;后備保護主要有零序保護和距離保護。隨著線路光纖復合架空地線的大量推廣,500kV線路保護縱聯(lián)差動保護得到廣泛應用,縱聯(lián)高頻保護應用相對較少,慢慢將被取代。每條線路可以采用兩套光纖縱差保護,也可以采用一套光纖縱差保護和一套光纖距離保護。
所有保護裝置都包括模擬量輸入、開關量輸入、開關量輸出三個組成部分。下面以500kV線路縱聯(lián)光纖保護為例,分別講述以上三個部分的具體組成。
(1) 模擬量輸入。包括邊、中斷路器的電流和線路電壓。
(2) 開關量輸入。包括保護功能壓板開入、檢修壓板開入、遠傳(其他保護動作借助線路保護通道將遠傳信號傳到對側保護)、分相跳閘位置(邊、中兩斷路器分相位置串聯(lián)接入)、信號復歸、啟動打印。
(3) 開關量輸出。包括分相跳閘、三相跳閘、遠傳(接收到對側線路保護的遠傳信號,將此信號接入到本測遠方跳閘裝置)、保護信號(包括保護動作信號、異常信號、通道告警等)。
2、過電壓及遠跳保護
通過電壓及遠跳保護裝置一般由線路保護廠家提供。過電壓保護保護收信直跳就地判斷及跳閘邏輯、過電壓跳閘及發(fā)信兩個功能模塊。
過電壓及遠跳保護模擬量輸入包括邊、中斷路器的電流(也可是兩者的和電流)、線路電壓(用于就地電流、電壓、功率因數(shù)和功率判斷);開關量輸入包括功能壓板開入、檢修壓板開入、三跳位置(用于遠跳,經跳位閉鎖判斷)、通信收信(本線路保護收到對側遠傳信號后此開入動作)、通道故障、信號復歸、啟動打印;開關量輸出包括保護跳閘、過電壓啟動遠跳(開出到本線線路保護遠傳開入)、保護信號(保護動作信號、異常信號和裝置故障告警信號等)。
3、斷路器保護
每臺斷路器配置一套斷路器保護裝置,實現(xiàn)斷路器失靈保護、自動重合閘、充電過電流保護、死區(qū)保護和檢同期、檢無壓功能。在線路間隔的設計上,為了便于線路停電檢修時能方便對電路互感器進行試驗,一般電流互感器裝設在靠近線路側,而線路斷路器安裝在靠近母線側。當在斷路器和電流互感器之間發(fā)生故障,故障點在母差保護范圍內線路保護范圍外,母差保護動作,線路保護不動作,故障點仍未切除,這種故障稱為線路死區(qū)故障,需依靠斷路器死區(qū)保護切除。充電過電流保護政策運行時退出運行,只有送電空充母線或者線路時才臨時投入。
斷路器保護模擬量輸入包括本斷路器電力、斷路器兩側電壓;開關量輸入包括功能壓板開入、檢修壓板開入、分相跳閘位置開入、保護分相跳閘和三相跳閘輸入(用于啟動失靈和重合閘)、閉鎖重合閘(操作箱TJR觸點)、低氣壓閉鎖重合閘(斷路器機構本體未儲能閉鎖重合閘)、信號復歸、啟動打印;開關量輸出包括分相跳閘、三相跳閘(斷路器單套配置,所以分相跳閘和三相跳閘出口都有2組,對應斷路器兩個線圈)、失靈出口(失靈啟動相鄰線路保護或者元件保護)、重合閘出口、保護信號(保護動作信號、重合閘動作信號、異常信號、裝置故障告警信號等)。
4、操作箱
操作箱的作用是溝通保護、自動化裝置與斷路器的紐帶,其余保護和自動化裝置配合,按保護動作情況和監(jiān)控后臺的遙控命令對斷路器進行操作,并提供保護和其他裝置所需要的配合觸點。
對500kV及以上電壓等級的每個斷路器應配置一個具有兩個跳閘線圈和一個合閘線圈得分相操作箱,來完成線路及輔助保護的跳合閘出口,雙濤保護應分別作用一個跳閘線圈。
220kV線路保護配置
1、線路保護
220kV線路保護相對于500kV線路保護多了重合閘功能模塊,保護配置上與500kV線路保護相同,線路保護可以雙套采用光纖縱差保護或采用高頻保護,也可以一套采用光纖縱差保護,一套采用高頻保護。
下面以220kV線路高頻保護為例分別講述保護模擬量輸入、開關量輸入和開關量輸出部分。模擬量輸入包括線路電流、線路電壓和母線電壓;開關量輸入包括功能壓板開入、檢修壓板開入、通道試驗按鈕、收信(收、發(fā)信號機收信輸出觸點)、通道異常告警、其他保護停信(操作箱TJR觸點)、閉鎖重合閘、低氣壓閉鎖重合閘、分相跳閘位置觸點、信號復歸、啟動打??;開關量輸出包括分相跳閘、三相跳閘、重合閘、發(fā)信(收、發(fā)信機的發(fā)信、停信由保護完成)、保護信號(保護動作信號、重合閘動作信號、保護異常信號、裝置告警信號)。
2、斷路器保護
220kV斷路器保護只有失靈保護、充電過電流保護功能模塊。目前六統(tǒng)一標準中,已經取消了斷路器失靈保護裝置,失靈保護的功能由母差保護完成。六統(tǒng)一標準出臺以前斷路器失靈保護裝置有按照雙重化配置原則分別一一對應失靈啟動母差保護,也有配置一套失靈保護裝置啟動兩套母差保護。
3、操作箱
與500kV線路一樣,每個斷路器配置一個具有兩個跳閘線圈和一個合閘線圈得分相操作箱。
線路保護組屏方案
1.3/2斷路器接線方式
(1)線路保護A屏。線路保護裝置A(含主保護、后備保護)+過電壓及遠跳保護裝置A。
(2)線路保護B屏。線路保護裝置B(含主保護、后備保護)+過電壓及遠跳保護裝置B。
(3)斷路器保護屏。斷路器保護裝置(按斷路器單獨配置)+分相操作箱。
具體的組屏方案如圖2-1所示。

圖2-1 500kV線路保護組屏方案圖。
2.雙母線接線
220kV線路保護又兩面屏和三面屏組屏兩種方案,它們之間的區(qū)別就是分相操作箱是單獨組屏還是放在兩面屏中。
(1)兩面屏方案。
1)線路保護A屏。線路保護裝置A+電壓切換箱1+分操作箱。
2)線路保護B屏。線路保護裝置B+電壓切換箱2。
具體組屏方案如圖2-2所示。

(2)三面屏方案
1) 線路保護A屏。線路保護裝置A+電壓切換箱1。
2) 線路保護B屏。線路保護裝置B+電壓切換箱2.
3) 線路輔助屏。分相操作箱。
具體組屏方案如圖2-3所示。

圖2-3 220kV三面屏組屏方案。