浅谈500kV变电站远方跳闸保护

摘 要：介绍500kV远方跳闸的原理，跳闸逻辑，动作过程，以及就地判别装置判据，通过实例分析了远方跳闸的接线情况、与其他保护之间的联系及远方跳闸的操作和注意点。认为远方跳闸宜使用单独的跳闸出口，并启动失灵，以保障电力系统的安全稳定运行。

关键词：500kV远方跳闸 线路保护 安全措施 就地判别

中图分类号：TM773 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2012）012-020-03

1远方跳闸概念

当500kV系统高抗保护动作、过电压保护动作和开关失灵动作，均需要两侧开关断开，单靠本侧的开关跳开还不能将故障切除，必须同时由本侧发出远方跳闸信号，当对侧线路保护收到远方跳闸命令后，迅速将与该线相连的两只开关跳开，使故障及时切除。远方跳闸是一种直接跳闸命令，易受通道干扰信号导致保护误动，所以当收到远跳时通常还需经过就地判别装置，以过电流、距离Ⅱ段及分相低功率等作为判据，提高远方跳闸保护的安全性而不降低可靠性。

2远方跳闸动作过程

500kV接线方式如图1，当甲站线路1发生故障，线路1线路保护动作出口跳断路器A和B，如果B断路器拒动，故障电流仍能通过B断路器从母线侧或线路2送至故障点，此时由于故障点在线路2线路保护范围外，线路2线路保护不会动作，只能通过 B断路器的失灵保护（以跳该断路器的保护动作，且故障电流仍存在为判据）延时200ms动作，跳开C断路器，并发远跳信号至乙站跳开断路器D和E，达到隔离故障点的目的。

3远方跳闸的配置和跳闸逻辑

3.1 远方跳闸配置

以前华东电网对500kV线路远方跳闸的配置要求为：如保护采用高频通道，或距离保护（如REL531、REL521）用光纤通道，需加装就地判别装置；如分相电流差动保护（如REL561，RCS931）走光纤通道，线路保护中含有远方跳闸功能，（延时20ms）直接传送远方跳闸信号至对侧，不加就地判别装置。但华东电网最新规定要求所有的线路保护均需加装就地判别装置。现500kV武南变的远方跳闸有两套线路保护共用一套就地判别装置以及后备远跳逻辑LDD，两套线路保护分别配置有一套就地判别装置，及不加就地判别装置三种配置方式，不符合要求的将陆续改造。

3.2 远方跳闸逻辑

（1）两条线路保护仅有一套就地判别装置以及后备远跳逻辑LDD的配置，跳闸逻辑如图2。

正常情况下远方跳闸采用二取二的跳闸方式，即两台载波机（光纤接口装置）与远方跳闸配合的慢速通道都投入运行，同时收到两个通道的跳频信号，瞬时跳闸。只收到一个通道的跳频信号，另一个通道监频消失，经较长延时跳闸，实现二取一跳闸方式。当某一慢速通道停用，仅有一条慢速通道投入运行时，为一取一逻辑，出线跳频信号时经较短延时跳闸。但不论取用什么方式，只有在监频信号消失的前提下进行跳闸。

图2中正常情况时采用就地判别装置构成的远方跳闸回路，当就地判别装置故障或退出运行时，自动切换至采用LDD构成的远方跳闸回路。

（2）两套线路保护分别配有就地判别装置的配置，跳闸逻辑如图3。

一路慢速通道对应一套就地判别装置，每一套就地判别装置收到远跳信号后经就地判别装置判别，条件满足出口，实现远跳。两路慢速通道和就地判别装置完全独立。

对于国产的就地判别装置，则多一个总起动元件动作条件。以RCS925A为例，在通道（该通道投入且无故障）收信时起动，收信起动动作后展宽7秒，开放继电器正电源。出口后跳相关开关并闭锁重合闸，但不起动失灵。跳闸逻辑如图4。

图4 跳闸逻辑图

（3）无就地判别装置的配置。

无就地判别装置的保护利用光纤通道，直接传送远方跳闸信号至对侧，跳对应开关，需注意的是南瑞RCS931D保护与ABB的REL561保护虽然一样为没加就地判别装置，对于REL561保护收到远跳信号后直接跳闸，但是RCS931可以设定为经本地判别后跳闸，现场定值单整定为不经本地判别，直接出口。

4就地判别判据

500kV武南变现有的就地判别装置有四种，ABB的 REL501、REL511以及南瑞的RCS-925A，LFP925。各种型号、版本的就地判别装置的判据也有所不同，如ABB的REL501 V1.2版本的采用距离Ⅲ段、接地零流元件作为就地故障判别；ABB的REL501 V2.3版本和REL511的都是采用过电流、距离Ⅱ段及分相低功率作为判据。通过I/O接口输入载波机慢速通道信号，由CPU作出逻辑判断后，实现跳闸。南瑞的RCS-925A、LFP-925是采用补偿过电压、补偿欠电压、电流变化量、零负序电流、低电流、低功率因素、低功率等作为就地故障判别，RCS925A现场整定用电流变化量，低功率判别。LFP-925整定为低功率起动。

5远方跳闸实例分析

下面通过武南变做保护试验时发现的问题对远方跳闸分析，接线方式如图5。

试验前状态为线路停役，保护校验，在试验中准备带开关做试验，线路A、B两开关为合闸状态，保护配置情况为，第一块屏装有第一套线路保护REL531（V2.0）和第一套远跳及就地判别装置REL511（V2.5），第二块屏装有第二套线路保护REL531（V2.0）和第二套远跳及就地判别装置REL511（V2.5），对REL511进行功能验收，对远跳功能做试验，远方跳闸为信号状态，开关跳闸隔离单元1LP内插入了大插把，在模拟收到远跳信号时，合上状态的A、B两开关跳开了，正常情况下在做此试验时因远跳出口停用开关不会跳，后经检查， 发现REL511远方跳闸就地判别装置的闭锁重合闸回路（BLOCK AR1、BLOCK AR2）经试验插孔1SK的10、11分别接入了两开关失灵保护的跳闸回路，失灵重跳回路跳开开关A和B。而REL511远方跳闸就地判别装置原理图上此回路仅标明闭锁重合闸。即现场在停用远方跳闸时在开关跳闸隔离单元1LP内插入大插拔，仅隔离了远跳的跳闸出口，并没有隔离试验插孔的失灵回路。图6为此线路REL511的输入输出示意图。

由此对停用远方跳闸的操作进行了整改，操作时在开关跳闸隔离单元内插入了大插把以及在1SK试验插孔单元内闭锁重合闸及启动失灵插孔内插入小插把。并对其他回路进行检查，以防止也存在此问题。总结全省接线方式有以下几种，对不同的接线方式停用远方跳闸的操作也有所不同：（1）无就地判别装置，如REL561、RCS-931D等，远跳停用操作远跳投退开关；（2）无独立出口和试验插把、远跳不启动失灵，远跳停用操作远跳投退开关；（3）就地判别的跳闸、闭锁重合、启动失灵均经独立出口，如武南REL561+REL511等配置，远跳停用操作独立出口插把（压板）；（4）就地判别的跳闸、闭锁重合经独立出口，远跳不启动失灵，如武南REL531+REL501，REL521+RCS925等配置，远跳停用操作独立出口插把（压板）；（5）就地判别的跳闸经独立出口，闭锁重合不经独立出口，只经试验插把，远跳不启动失灵，远跳停用同时操作独立出口插把（压板）和试验插把；（6）就地判别的跳闸经独立出口，闭锁重合、启动失灵不经独立出口，如武南的REL531+ REL511，停用远方跳闸同时操作独立出口和试验插拔；（7）就地判别无独立出口，只有试验插把，远跳不启动失灵，如晋陵REL531+REL511配置，远跳停用操作试验插把；（8）就地判别无独立出口，只有试验插拔，启动失灵，如武南REL521+REL501配置，远跳停用操作试验插把。

6总结

对以上几种接线方式分析，由于设计原因有一部分远方跳闸起动失灵，有一部分则不起动失灵。本文认为远方跳闸宜设计为启动失灵，虽然在保护的设计和整定时不考虑两个开关同时失灵的问题，但如果为线路装有高抗，高抗保护动作后须远跳，此时开关拒动则高抗不能在短时间内切除故障，短路电流过大温度过高会使高抗的绝缘，机械强度损坏，寿命减少，甚至彻底损坏高抗，造成巨大的损失。过电压保护起动远跳后开关拒动，将影响整个系统的稳定运行，造成设备绝缘损坏，长时间的停电，危及人身及电网安全。如果一侧死区故障或开关拒动，另一侧远跳出口后开关未跳开则会扩大事故范围，也不利于系统的稳定。综上所述，本文建议远方跳闸起动失灵，并且宜与闭锁重合闸回路分开。

再者，对于就地判别装置无独立出口的应加装完全的独立出口插把（压板），部分保护闭锁重合闸或启动失灵不经独立出口的应改接线，保证就地判别装置的跳闸、闭锁重合、启动失灵等出口均经装置独立出口插把，出口与主保护完全独立，更加可靠，简化操作方式，减少误操作的可能性，保障电力系统的安全稳定运行。

参考文献：

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