基于不同设计规范的220千伏线路保护重合闸功能比较分析

镇江供电公司 212000

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摘要：不同时期投运的继电保护装置，其重合闸功能配置存在较大区别，给现场运行维护工作带来较大困难。本文结合四统一、六统一、新六统一设计规范，选取了基于不同设计规范的3条220千伏线路，对其重合闸功能配置进行了比较分析。分析结果有助于提高检修和运维工作效率。

1.引言

就国家电网有限公司（以下简称国网公司）管辖范围内的220千伏线路而言，其继电保护装置的标准化设计事业不断发展，大致可分为三个阶段。上世纪八十年代，微机保护在我国逐渐普及，在实际应用过程中，不同厂家保护装置的输入输出量、压板、端子、报告和定值等不统一、不规范的问题日渐凸显，给继电保护运行、维护和管理等带来较大困难。为此，原水利电力部组织编写了《四统一高压线路继电保护装置原理设计》[1]。该书于1990年出版，在继电保护设计上提出统一技术标准、统一原理接线、统一符号和统一端子排布置（简称“四统一”）的要求，对我国继电保护发展起到了重要推动作用。2007年，国家电网公司发布了企业标准《Q/GDW 161-2007线路保护及辅助装置标准化设计规范》[2]，规定了220kV及以上电网的线路保护及辅助装置的技术原则和设计准则。该设计规范对线路保护装置的功能配置、回路设计、端子排布置、接口标准、屏柜压板、定值报告进行了统一，简称“六统一”设计规范。2014年，国网公司发布了《Q/GDW 1161-2014 线路保护及辅助装置标准化设计规范》[3]，简称“新六统一”设计规范。

由于继电保护装置生命周期较长，当前国网公司实际运行的220千伏及以上变电站中，基于四统一、六统一、新六统一设计规范生产的220千伏线路保护装置各自都有一定占比。220千伏线路保护一般为双重化配置，采用分相操作箱，两套保护和一台操作箱之间重合闸功能的配合具有一定复杂性。而不同厂家生产的基于不同设计标准的220千伏线路保护装置，在重合闸把手、压板、定值、接线方式、开入开出方面都存在不少差异。随着设计标准的发展，甚至关于重合闸的一些基本概念含义都发生了变化。这些差异和变化，使得清晰认识和理解220千伏线路保护重合闸功能变得更加困难。

为了使现场检修和运行人员更深入认识和理解220千伏线路保护重合闸功能配置和实现方式，本文结合设计规范，选取典型间隔，进行了比较分析。首先，列举了四统一、六统一、新六统一设计规范中关于220千伏线路保护装置重合闸的相关条款，然后以标准发布日期为时间节点，基于不同设计规范的3条220千伏线路，对其重合闸功能配置进行了比较分析。

2.不同设计规范对于220千伏线路保护重合闸的要求

2.1四统一设计规范

《四统一高压线路继电保护装置原理设计》中，对于重合闸方式的释义如下表所示：

2.2六统一设计规范

《Q/GDW 161-2007线路保护及辅助装置标准化设计规范》规定了220kV及以上电网的线路保护及辅助装置的技术原则和设计准则。其中关于重合闸的要求主要有：（1）取消“重合闸方式转换开关”（即重合闸方式切换把手）;（2）自动重合闸仅设置“停用重合闸”功能压板，重合闸方式通过控制字实现，如表2所示;（3）单相重合闸、三相重合闸、禁止重合闸和停用重合闸有且只能有一项置“ 1”，如不满足此要求，保护装置报警并按停用重合闸处理;（4）每一套线路保护均应含重合闸功能，不采用两套重合闸相互启动和相互闭锁方式;（5）附件中给出了保护装置定值清单（软压板、控制字）标准格式。

2.3新六统一设计规范

《Q/GDW 1161-2014线路保护及辅助装置标准化设计规范》，与上一版本相比，2.2节中的第（1）、（2）、（3）、（5）点相同。第（4）点表述改为：两套线路保护均含重合闸功能，当采用单相重合闸方式时，不采用两套重合闸相互启动和相互闭锁方式。当采用三相重合闸方式时，可采用两套重合闸相互闭锁方式。此外，与上一版的主要差异为：增加了智能变电站保护装置相关要求，如GOOSE、 SV 输出逻辑节点建模要求重合闸动作采用 RREC 建模。

3.基于不同设计规范的220千伏线路典型间隔

甲、乙、丙3条220千伏线路，分别于2006年、2013年、2019年投运，其保护配置分别符合四统一、六统一和新六统一设计规范。

3.1间隔1：甲线

甲线保护配置为南瑞继保RCS-931A保护+国电南自PSL-603G保护+南瑞继保CZX-12R2分相操作箱，常规采样、常规出口。

甲线的两套保护重合闸相关把手、压板、定值情况如表1，两套保护重合闸配合情况如图1。

两套保护均采用单相重合闸方式，但931保护的重合闸出口压板退出，两套保护共用603保护的重合闸出口压板。931保护通过至重合闸硬压板给603保护发送启动重合闸开入。

两套保护装置均配有重合闸方式切换把手，931保护通过设置控制字“内重合把手有效”来决定把手是否有效，当该控制字置0时，通过切换把手决定重合闸方式，当该控制字置1时，切换把手失效，通过控制字决定重合闸方式。603保护则只能通过切换把手决定重合闸方式。

两套保护的硬压板、软压板、控制字的数量和命名均有差异，未能统一。

3.2间隔2：乙线

乙线保护配置为南瑞继保RCS-931GMMV保护+国电南自PSL-603UW保护+南瑞继保CZX-12G分相操作箱，采用常规采样、常规出口。

乙线的两套保护重合闸相关把手、压板、定值情况如表2，两套保护重合闸配合情况如图2。

乙线两套保护均未配置重合闸方式切换把手。两套保护的重合闸相关硬压板、软压板、控制字数量和名称均相同，与六统一设计规范标准格式相同。

两套保护均采用单相重合闸方式，重合闸功能相互独立。两套保护都有“闭锁另一套硬压板”，但并未接线。该压板只有投三重方式情况下，才需启用，防止一套保护闭重三跳时，另一套保护将开关重合。在投单重方式情况下，一套保护闭重三跳后，另一套保护重合闸本身就会放电，无需保护之间互发闭重。

3.3间隔3：丙线

丙线保护配置为南瑞继保PCS-931A-DG-G保护+思源弘瑞UDM-501F智能终端+南瑞科技NSR-303A-DG-G保护+思源弘瑞UDM-501F智能终端，采用常规采样、GOOSE出口。

丙线的两套保护重合闸相关把手、压板、定值情况如表3，两套保护重合闸配合情况如图3。

丙线两套保护均未配置重合闸方式切换把手。两套保护的重合闸相关硬压板、软压板、控制字数量和名称均相同，与新六统一设计规范标准格式相同。

两套保护均采用单相重合闸方式，重合闸功能相互独立。两套智能终端都有“闭锁另一套重合闸硬压板”，该压板只有投三重方式情况下，才需启用，防止一套保护闭重三跳时，另一套保护将开关重合。在投单重方式情况下，一套保护闭重三跳后，另一套保护重合闸本身就会放电，无需智能终端之间互发闭重。

4.比较分析

4.1不同设计规范中对于220千伏线路保护重合闸要求的比较

（1）四统一规范对重合闸的统一要求较少，规定了四种重合闸方式，至于压板、定值、控制字等没有统一要求。六统一，重新规定了四种重合闸方式，对于线路保护重合闸有了一些要求，对压板、定值、控制字等都给出了标准化模板，仅针对常规变电站;新六统一相比于六统一，关于重合闸的设计原则大体没变，表述上作了少许变动，主要变动是增加了针对智能站的条款。

（2）相对于四统一设计规范，六统一和新六统一设计规范取消了综合重合闸，增加了禁止重合闸。“禁止重合闸”的作用为：仅放电，禁止本装置重合，不沟通三跳。

4.2典型220千伏线路间隔保护重合闸功能比较

（1）甲线两套保护都配置了重合闸方式切换把手，两套保护关于重合闸的硬压板、软压板、控制字名称各异，重合闸方式可以整定为四种，分别是单相重合闸、三相重合闸、综合重合闸、停用重合闸。

（2）与甲线相比，乙线两套保护均取消了重合闸方式切换把手;两套保护关于重合闸的硬压板、软压板、控制字名称都与六统一规范完全一致;硬压板、软压板、控制字里都增加了”停用重合闸“，三者为“或”的关系，任意一个投入或置0，重合闸方式都会变为停用重合闸;硬压板里取消了“至重合闸”和“闭锁重合闸/沟通三跳”，增加了“停用重合闸”和“闭锁另一套重合闸”;重合闸方式取消了综合重合闸，增加了禁止重合闸。

需注意的一点是，“闭锁另一套重合闸“硬压板，现场打印硬压板标签时，有时被打印成”闭锁重合闸“，容易被误解为给本保护的闭重开入。

（3）与乙线相比，丙线两套保护同样都取消了重合闸方式切换把手;两套保护关于重合闸的硬压板、软压板、控制字名称也都完全一致;四种重合闸方式没有变化。相比于乙线常规站保护，丙线智能站保护发生了一些结构上的变化。智能终端替代了操作箱，布置于一次设备旁，且每套保护均配置了1台智能终端。保护装置硬压板仅仅保留检修压板和遥控压板，功能硬压板被软压板代替，出口硬压板随智能终端一起转移到设备区智能终端柜，重合闸出口压板从一个压板变成了分相的三个压板。互相闭锁重合闸硬压板从布置于两套保护之间变成了布置于两个智能终端之间。

5.结论

（1）从四统一到六统一，220千伏线路保护装置重合闸功能实现方法发生的变化：四统一装置两套保护装置本身都具备重合闸功能，现场运行情况为只启用一套保护装置的重合闸功能，另一套保护装置的重合闸功能停用，通过“至重合闸”压板启动重合闸。而六统一装置，两套线路保护装置的重合闸功能都启用。当投单重方式时，两套保护装置的重合闸功能是完全相互独立的。当投三重方式时，两套保护装置仅有的联系为可以互相闭锁重合闸。

（2）六统一以来，常规站与智能站的联系和区别。联系是两套保护装置的重合闸功能都是完全相互独立的。区别是常规站是通过两套保护装置之间电缆接线实现互相闭锁重合闸，智能站是通过两套智能终端之间电缆接线实现互相闭锁重合闸，而两套保护装置之间没有直接联系。

（3）不同厂家生产的产品都是满足当时的标准要求的，在一些设计细节上、命名上有差异，在使用时应当理解清楚软硬压板、控制字的具体含义和实际作用。从四统一到六统一再到新六统一，标准化设计越来越细致，不同厂家的产品在功能上也越来越趋同，为变电站运维和检修人员提供了更大的便利。

参考文献：

[1] 《四统一高压线路继电保护装置原理设计》

[2] Q/GDW 161-2007《线路保护及辅助装置标准化设计规范》

[3] Q/GDW 1161-2014《线路保护及辅助装置标准化设计规范》

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