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趙有鋮 趙曼勇 周紅陽 丁曉兵
（中國南方電網(wǎng)電力調(diào)度通信中心，廣東 廣州 510623）
摘 要：本文介紹了冰災(zāi)期間南方電網(wǎng)繼電保護動作情況，從人員、組織、技術(shù)三方面對各項應(yīng)急措施進行了總結(jié)，分析了保護運行、保護通道、專用收發(fā)信機、裝置質(zhì)量、電廠基礎(chǔ)管理等方面暴露出的主要問題，并提出了今后改進與堅持的要點，以進一步提高繼電保護應(yīng)急能力，并對下一步的繼電保護應(yīng)急機制建設(shè)提出了建議。
關(guān)鍵詞：繼電保護 冰災(zāi) 實踐 思考
1月中旬以來，南方電網(wǎng)遭遇了罕見的低溫雨雪冰凍災(zāi)害，全網(wǎng)10千伏及以上線路停運7541條，35千伏及以上變電站停運859座，光纜中斷106條，500kV線路故障跳閘137條次，220kV線路故障跳閘345條次，多條線路倒塔、斷線。多處光纖通道中斷，影響保護通道和保護的正常運行；電網(wǎng)結(jié)構(gòu)急劇變化，與整定計算采用的正常計算方式極大不同。南方電網(wǎng)廣大繼電保護人員以及分布于各個廠站的繼電保護裝置經(jīng)受了史無前例的嚴峻考驗。通過扎實有效的工作，繼電保護為電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行構(gòu)筑了牢固的第一道防線，確保了交直流混合運行大電網(wǎng)的安全穩(wěn)定。
1 保護動作情況及主要應(yīng)急措施
1.1 保護動作情況
全網(wǎng)所有繼電保護裝置共動作26176次，不正確動作4次，正確動作率為99.99%；220kV及以上系統(tǒng)保護共動作8331次（相當(dāng)于2007年1～6月全網(wǎng)累計次數(shù)的1.3倍），不正確動作4次，正確動作率為99.95%；貴州電網(wǎng)220kV及以上系統(tǒng)保護共動作3796次（相當(dāng)于貴州06年、07年兩年動作次數(shù)總和）。
1.2 主要應(yīng)急措施
1.2.1 人員準備
?。?）快速反應(yīng)、快速處理。冰災(zāi)伊始，立即啟動應(yīng)急機制，嚴陣以待，總調(diào)繼電保護處、各中調(diào)保護科（部）安排人員24小時值班，密切注意電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、運行方式變化以及繼電保護運行情況；要求覆冰地區(qū)的重要廠站安排通信、保護人員進站值班，以便及時執(zhí)行定值調(diào)整和保護異常處理；與主要保護生產(chǎn)廠家聯(lián)系，請其做好24小時隨時趕赴現(xiàn)場的準備。實踐證明，繼電保護人員堅守一線、時時在崗保證了執(zhí)行各項臨時措施以及消除保護裝置和通道缺陷的及時性和有效性，在協(xié)助判斷和匯報故障信息方面也發(fā)揮了很好作用。
?。?）合理安排、周密部署?？傉{(diào)保護處從預(yù)案編制、保護跳閘分析、事故處理、動作統(tǒng)計、定值校核、保護通道監(jiān)測等方面進行合理分工，各負其責(zé)，保證各項應(yīng)急工作的延續(xù)性，緊張有序、忙而不亂的進行，避免在任務(wù)重時間急的特殊時期因工作面重疊交叉信息溝通不夠而出現(xiàn)失誤。指定專人與各中調(diào)保護科聯(lián)系，加強信息溝通，了解繼電保護運行情況，幫助協(xié)調(diào)有關(guān)工作。
1.2.2 組織管理
?。?）加強溝通、及時協(xié)調(diào)。加強與調(diào)度、方式、通信等專業(yè)的信息交流，及時掌握電網(wǎng)各專業(yè)應(yīng)急方案，有針對性地制定保護專業(yè)應(yīng)急措施。將保護采取的應(yīng)急措施可能對電網(wǎng)運行的影響及時通報其他專業(yè)。及時向通信專業(yè)反饋保護通道應(yīng)急需求，共同做好保護通道應(yīng)急預(yù)案。
?。?）細化管理，規(guī)范流程。每天調(diào)度早會后、下午下班前定時召開處內(nèi)碰頭會，通報最新情況，做好繼電保護分析和下一階段工作部署，強化應(yīng)急預(yù)案的學(xué)習(xí)掌握。做好值班記錄，建立值班人員交接班制度，避免盲區(qū)。建立臨時措施、調(diào)整定值、通道情況、保護動作報告等的詳細檔案，加強定值執(zhí)行流程的管理。
?。?）通力配合，共度難關(guān)。很多預(yù)案需要其他專業(yè)的支持，并集中多方力量共同完成，處室間的合作更為頻繁和緊密。因覆冰影響，多條直調(diào)500kV線路光纖通道中斷，影響系統(tǒng)安全，在繼電保護處和通信處的共同努力下，通過臨時迂回路由或電信路由恢復(fù)相關(guān)保護光纖通道，實施的過程中，保護專業(yè)和通信專業(yè)緊密合作，形成了一套規(guī)范流程，保證了臨時通道接入的質(zhì)量和速度。在系統(tǒng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)變化較大、繼電保護通道持續(xù)惡化的情況下，由保護處提供初步的配合方案，方式處分析計算配合方案是否滿足系統(tǒng)穩(wěn)定要求；確保了各種定值和措施執(zhí)行到位、恢復(fù)及時。
1.2.3 技術(shù)措施
1.2.3.1 災(zāi)前技術(shù)管理
（1）雙通道的推廣與實施。南方電網(wǎng)率先在全國推廣500kV繼電保護裝置“雙通道”，每套裝置的兩個通道采用不同路由或不同傳輸方式，當(dāng)其中的一個通道故障時，保護裝置仍然具備通道。冰災(zāi)期間沒有發(fā)生因保護通道原因?qū)е戮€路停運的事件。“雙通道”不僅保證了主保護的可靠運行，也為各種緊急預(yù)案的實施爭取了時間。
（2）西電東送主干線路配置三套保護。青河雙線因覆冰影響多次故障跳閘，多次強送。由于多條線路倒塔，青河雙線主一、主二保護通道中斷，主三保護正確動作跳閘。冰災(zāi)期間，梧羅I線梧州側(cè)主二保護插件故障，由于線路仍然具有兩套保護裝置運行，沒有因為該缺陷牽制保護人員處理更加緊急工作的精力。
?。?）將載波放在技術(shù)管理的重要位置。日常技術(shù)管理中，在僅具備一路光纖通道的情況下，均要求開通載波通道，實現(xiàn)不同路由傳輸。事實證明，多條OPGW光纜被冰雪壓斷，導(dǎo)致繼電保護裝置所有光纖通道中斷，保護裝置通過載波通道快速切除故障，保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定。
1.2.3.2 災(zāi)期技術(shù)措施
（1）未雨綢繆，超前制定預(yù)案。根據(jù)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、運行方式的變化以及通道中斷情況及時制定保護定值調(diào)整、開通備用通道的應(yīng)急預(yù)案，強調(diào)預(yù)案的可操作性。對于臨時措施的方案細化到每套具體保護裝置、每項具體定值，避免倉促之間臨時制定方案?？傉{(diào)及各中調(diào)制定應(yīng)急預(yù)案117個。
（2）深入分析，及時校核定值。針對系統(tǒng)負荷較輕時容易產(chǎn)生過電壓、系統(tǒng)較弱時定值靈敏度不足、保護通道不可靠時縱聯(lián)保護和遠跳易拒動、串補退出時增強保護的可靠性、保護通道部分中斷導(dǎo)致縱聯(lián)保護不可靠或保護通道全部失去導(dǎo)致縱聯(lián)保護不可用等情況，總調(diào)繼電保護處及時進行系統(tǒng)結(jié)構(gòu)變化后弱電源側(cè)保護弱饋功能投入、過電壓定值調(diào)整、開關(guān)失靈電流定值調(diào)整、母線差動保護啟動電流定值調(diào)整、輔助保護出口邏輯調(diào)整、零序和距離后加速調(diào)整、距離后備保護動作延時的調(diào)整和串補及相鄰線路受串補影響的距離Ⅰ段的調(diào)整，共執(zhí)行了310余套臨時定值單；云南中調(diào)保護科針對可能出現(xiàn)的線路雙高頻保護同時退出，在保電網(wǎng)穩(wěn)定和保證選擇性的原則下制定了臨時保護配合整定方案；貴州中調(diào)保護科進行各種方式下6000余次定值核算，對332套次的保護裝置進行了定值調(diào)整。 來源:輸配電設(shè)備網(wǎng)
?。?）密切關(guān)注，加強通道監(jiān)視。針對線路因覆冰斷線或倒塔，多條500kV及220kV線路OPGW/ADSS光纜斷裂，同時，載波通道衰耗隨天氣變化呈逐步增大趨勢，保護通道可靠性急劇下降，某些線路存在失去全部保護通道的風(fēng)險，實時注視保護通道的運行情況，尤其是只有載波通道的線路保護通道的監(jiān)視和測試，滾動記錄分析。光纖通道中斷后，積極與通信專業(yè)協(xié)調(diào)利用省網(wǎng)或電信2M電路為高頻保護及輔助保護開通4條次迂回路由，其中，利用廣西省網(wǎng)2M電路為河柳雙線保護開通迂回通道，利用電信2M電路為安貴二線和安青二線保護開通迂回路由，在后續(xù)線路跳閘中為保證快速切除故障發(fā)揮了重要作用。
（4）快速反應(yīng)，強化動作分析。做好每一次保護動作跳閘后的分析工作，通過各種方式快速收集保護打印報告、故障錄波等資料，注重細節(jié)，認真分析，不放過任何一個疑點，確保每次保護行為判斷的準確性，不給電網(wǎng)運行留下任何安全死角。對于保護異常及不正確動作情況，及時落實整改措施消除隱患；云南中調(diào)保護科充分利用故障錄波遠傳系統(tǒng)、保護信息管理系統(tǒng)和行波測距系統(tǒng)，及時遠方調(diào)取故障錄波圖、保護動作信息和行波測距數(shù)據(jù)，在多次發(fā)生復(fù)雜或轉(zhuǎn)換性故障時，用較短的時間進行了判斷并及時通報，大大提高了事故處理效率。貴州中調(diào)保護科對3796次的保護跳閘進行評價、1500余份的故障錄波進行了詳細分析，并兩次到現(xiàn)場進行事故調(diào)查，做到了動作行為不清楚堅決不放過，沒有措施堅決不投運。
2 暴露出的主要問題
2.1 頻繁故障下繼電保護運行壓力極大
冰災(zāi)期間出現(xiàn)因裝置缺陷或保護通道的影響，導(dǎo)致只剩下1套縱聯(lián)保護運行的情況，在線路大面積跳閘、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)薄弱的情況下，故障時該套保護若拒動帶來的后果將十分嚴重。
2.2 保護光纖通道不夠健壯
本次冰災(zāi)期間，106條通信光纜受損斷裂，光纖通道中斷，影響保護保護的正常運行，暴露出光纖通信網(wǎng)絡(luò)不夠健壯、通信方式單一的問題，如500kV安貴線光纖通道中斷后，由于220kV光纜也中斷無法開通迂回路由，而電信路由因為技術(shù)條件限制無法應(yīng)用于差動保護，從而導(dǎo)致安貴雙線保護較長時間僅有載波通道，安貴一線差動保護無法投入運行，保護運行可靠性下降。
2.3 保護專用收發(fā)信機方式可靠性較低
貴州電網(wǎng)220kV線路保護普遍采用專用收發(fā)信機方式（只有220kV麻車線為復(fù)用載波機方式），冰災(zāi)期間220kV線路由于覆冰影響通道衰耗劇增，超過現(xiàn)行國家標(biāo)準，220kV運行線路中有60條線路主保護受影響，涉及專用收發(fā)信機保護裝置190套，占全部（370套）專用收發(fā)信機方式的51.35%。引起通道告警；220kV麻尾變的三回出線中，麻車線2臺載波機沒有因為線路覆冰出現(xiàn)異常，而都麻雙線2臺收發(fā)信機都中斷（都麻雙線為光纖＋載波方式，光纖通道正常）。云南電網(wǎng)有4條220kV線路雙高頻保護退出和40多條次線路單套高頻保護退出?？梢娛瞻l(fā)信機方式可靠性較低，載波機性能強于專用收發(fā)信機。縱聯(lián)保護投運率和故障快速切除率大大下降，增大了電網(wǎng)運行風(fēng)險。
2.4 繼電保護裝置制造質(zhì)量仍有待提高。
冰災(zāi)期間，發(fā)生了兩起由于保護軟件缺陷及原理缺陷導(dǎo)致的不正確動作事故。一起是1月27日PSL602GW保護軟件缺陷造成500kV安八線八河側(cè)保護在線路區(qū)外故障時誤動；另外一起是2月1日CSL101A保護原理缺陷造成貴州220kV干東I回線路區(qū)內(nèi)發(fā)展性故障時保護拒動。
2.5 部分系統(tǒng)外電廠繼電保護基礎(chǔ)管理較薄弱
冰災(zāi)期間，發(fā)生了兩起因為系統(tǒng)外電廠值班員誤投退保護壓板導(dǎo)致的不正確動作事故。一起是由于保護載波通道與光纖通道壓板標(biāo)簽相反，導(dǎo)致在光纖通道中斷擬退出光纖通道時誤將載波通道壓板退出，造成線路縱聯(lián)保護失去全部通道從而在故障時拒動的事故；另外一起是由于誤投閉重三跳壓板，導(dǎo)致線路單相故障時三跳不重合。這兩起事故暴露出部分系統(tǒng)外電廠繼電保護基礎(chǔ)管理不夠規(guī)范，存在薄弱環(huán)節(jié)。 3 今后堅持與改進要點
3.1 繼續(xù)強化保護配置。
冰災(zāi)期間因裝置缺陷或保護通道的影響，導(dǎo)致部分保護裝置無法正常運行，對于配置了3套保護的運行可靠性則顯著提高。兼顧西電東送線路長時間大負荷運行、檢修時間短的特點，每條線路宜配置3套保護。此外，此前推行的具備雙通道接入功能的保護裝置具有很好的實用性，一個通道中斷另外一個通道正常時仍可以保證縱聯(lián)保護運行，今后要繼續(xù)加強此種配置方式。目前正在與生產(chǎn)廠家研究開發(fā)光纖差動保護與縱聯(lián)距離合二為一的新裝置，以便利用電信光纜或載波機進行縱聯(lián)距離保護的運用。
3.2 繼續(xù)強化保護通道配置。
電網(wǎng)結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜，電網(wǎng)穩(wěn)定對故障切除時間的要求較高，縱聯(lián)保護的投入對保證故障快速切除和優(yōu)化后備保護的配合起著至關(guān)重要的作用，而縱聯(lián)保護的投入依賴于保護通道的時時可用。建議在增強光纜本身強度的同時，繼續(xù)加強光纖通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，為保護提供多個迂回路由，提高可靠性。在重覆冰地區(qū)考慮適當(dāng)增加載波通信方式。短期內(nèi)新建擴建500kV線路宜開通保護載波通道。
3.3 加強繼電保護裝置管理。
加強繼電保護裝置缺陷統(tǒng)計和管理，為運行管理和配置選型提供依據(jù)。開展保護裝置及二次回路標(biāo)準化設(shè)計工作。認真落實各項反措。
3.4 繼續(xù)強化系統(tǒng)外電廠繼電保護的基礎(chǔ)管理。
應(yīng)加強新設(shè)備投產(chǎn)驗收以及定值、壓板投退管理，特別是對系統(tǒng)外電廠值班員加強應(yīng)知應(yīng)會基本技能的培訓(xùn)。
3.5 進一步加強系統(tǒng)后備保護的配合。
冰災(zāi)期間在相對集中的區(qū)域出現(xiàn)了多條線路跳閘停運和線路高頻保護退出的現(xiàn)象，此時為保電網(wǎng)、保設(shè)備安全，后備保護的作用很關(guān)鍵。應(yīng)進一步重視和優(yōu)化系統(tǒng)后備保護的配合關(guān)系，特別是重視在電網(wǎng)特殊（或緊急）方式時后備保護的配合使用。
4 結(jié)語
綜上所述，通過建立科學(xué)的應(yīng)急機制，采取有效的應(yīng)急方案，繼電保護提高了電網(wǎng)抵御冰災(zāi)能力，確保了電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行。同時，還要居安思危，進一步從技術(shù)、管理、工作三個方面，全面深入地總結(jié)抗災(zāi)保電成功的經(jīng)驗和存在的不足；針對不足，抓緊落實措施，提高應(yīng)急能力；舉一反三，進一步完善繼電保護應(yīng)急機制，如廣東、海南防臺風(fēng)，廣西、貴州防冰災(zāi)，云南防地震。
