220kV变电站继电保护装置选型

摘要

在变、配电站电力系统的运行过程中,由于设备老化、绝缘降低、不正确操作等原因,有可能发生各类故障和不正常的情况。当发生故障时,在故障处会产生很大的短路电流或者电弧,烧毁电力元件;不正常情况有过电压、过电流、电力系统振荡等,这些情况会使电气设备发热,使绝缘材料老化加速,寿命降低。继电保护装置可以防止电力故障和不正常情况的发生,保护电力设备和电力系统的安全运行，已被广泛应用。

关键词 220kv变电站 继电保护装置选型

中图分类号：TM63 文献标识码：A 文章编号：

引言

变电站继电保护改造主要包括:#3主变、#4主变保护装置选型:220kV 2735线路保护装置选型;220kV母线保护装置选型:220kV电压切换及并列选型。

1继电保护装置的选型原则

所选保护装置，应具有成熟的技术和很高的安全可靠性，符合电力系统继电保护及安全自动装置反事故措施的有关规定1，经现场运行表明其性能指标均达到要求的微机型设备。保护配置除应满足实际需要外，还应符合DL40U--91《继电保护和安全自动装置技术规程》中对电力设备保护配置的有关规定。同一类设备的保护装置型号应尽量统一，以利于设备维护和安全运行，也便于综合管理。

2继电保护装置选型

2.1# 3, # 4主变保护选型

变电所#3, # 4两台主变保护现均为电磁型保护，一方面继电器的各项性能指标下降，备品、备件短缺，保护装置的动作可靠性降低，影响了主变压器的安全运行，另一方面保护配置不完整，落实“反措”困难，也不利于电力系统的稳定运行，在完善保护配置的思想指导下，将#3, #4主变压器保护更新为微机型变压器保护装置。

基于上述内容，变电站现有设备现选择RCS-900p系列微机保护测控装置。具体配置为:RCS-9671变压器差动保护装置;RCS-9681变压器后备保护装置;RCS-9661变压器非电量保护装置。RCS-9671变压器差动保护装置由多微机实现的变压器差动保护，包括差动速断保护比率差动保护，中、低压侧过流保护，CT断线判别。其中比率差动保护采用二次谐波制动。RCS-9681变压器后备保护测控装置在保护方面的主要功能有:1)三段复合电压闭锁过流保护;2)接地零序保护;3)不接地零序保护;4)保护出口采用跳闸矩阵方式，可灵活整定;5)过负荷发信号;6)启动主变风冷;7)过载闭锁有载调压;8)故障录波。

测控方面的主要功能有:1) 7路遥信开入采集，遥信采集，事故遥信;2)3路断路器遥控分合，空接点输出，出口动作保持时间可程序设定;3)有功、无功、电流、电压、频率、功率因素等模拟量的遥测;4)遥控事件记录及事件SOE等;5)四路脉冲累加单元，空接点输入。

2.2 2735线路保护选型

2735线路保护原为南瑞公司IFP-901, 902微机保护，由于开关机构等一次设备已经更换，新的开关机构具有双跳闸线圈，而该套保护并不满足，"25条重点反措”中220kV设备双重化要求，故安排进行更换。

现选择RCS-901, 902微机线路保护.该装置具备设备双重化要求。装置采用整体面板和全封闭机箱，抗干扰能力强，端子采用接插端子，屏上走线整洁.现场调试和维护工作可以用南瑞公司开发的专用调试仪进行，减轻了现场工作量2。装置采用单片机++DSP的模块化设计，单片机(总起动元件)与DSP(保护测量)的数据采样系统的电子电路完全独立，只有总起动元件动作才能开放出口继电器正电源，从而真正保证了任一器件损坏不致于引起保护误动。DSP负责所有保护运算和逻辑判别，单片机负责装置总起动、通信接口、事件记录、故障录波等辅助功能。装置在较高的采样率(每周24点)的前提下，装置保证在每个采样间隔内完成所有保护运算和逻辑判别，实现了对所有保护继电器(主保护与后备保护)实时并行计算，主要继电器采用全周傅氏算法，具有很高的可靠性及安全性3。事件报告的整理与保护逻辑计算同一点完成，避免了在复杂故障情况下，多个CPU插件由于起动不同时造成报告的错位或丢失。

RCS-901A包括以纵联变化量方向和零序方向元件为主体的快速主保护，由工频变化量距离元件构成的快速I段保护，由三段式相间和接地距离及二个延时段零序方向过流构成全套后备保护。保护有分相出口，配有自动重合闸功能，对单或双母线结线的开关实现单相重合、三相重合和综合重合闸。

RCS-902A包括以纵联距离和零序方向元件为主体的快速主保护，由工频变化量距离元件构成的快速I段保护，由三段式相间和接地距离及二个延时段零序方向过流构成全套后备保护。保护有分相出口，配有自动重合闸功能，对单或双母线接线的开关实现单相重合、三相重合和综合重合闸。

2.3220kV母线保护装置选型

母线故障是最严重的电气故障之一，母线保护是正确迅速切除母线故障的重要手段，它的拒动或误动将给电力系统带来严重危害。变电站原有的220kV母线保护装置为电磁型保护，现己属淘汰设备，在运行中存在着继电器元件性能降低，备品、备件短缺，检修维护困难，装置动作可靠性差等问题，影响了母线的安全运行，长期运行以来使继电器的性能难以得到可靠保证，同时母线保护装置为关系到系统稳定安全的重点设备单元，特别是220kV母线保护更是尤为重要。在微机保护优越性日益突出的今天，更换母差保护势在必行4。

220kV母线保护装置选择南瑞公司的RCS-915系列母线保护。此装置能够较好的满足要求。RCS-915系列母线保护装置，适用于各种电压等级的单母线、单母分段、双母线等各种主接线方式，母线上允许所接的线路与元件数最多为21个(包括母联)，装置设有母线差动保护、母联充电保护、母联死区保护、母联失灵保护、母联过流保护、母联非全相保护以及断路器失灵保护等功能。

2.4 220kV电压并列及切换装置选型

变电站224kV线路保护原有的电压是将2条母线二次侧电压均引入保护装置，再由装置内部根据刀闸位置接点进行切换后供保护使用。由于220kV设备改造后，两条220kV线路2735及2741将固定连接在两条母线上，因此选择使用RCS-9662电压并列及切换装置，将PT二次电压在装置内部进行切换，切换后电压供给其他设备使用。

3结语

继电保护装置对变电站的安全运行起着至关重要的作用。考虑到继电保护在系统运行中的重要地位，本文对不同线路的继电保护装置的选型做了一些设计。独立设置设备的保护装置，按保护对象配置并单独组屏，从而实现就地分散布置，直接输入电流、电压量，动作后直接操作断路器跳闸，以保证整个系统的可靠性。

参考文献

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[3]李猛，林榕.变电站综合自动化实施方案的分析[J]广东电力，2006.

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