110KV线路保护更新改造

彭冲 张林

摘要：110KV线路保护原为PSL620C型微机线路保护装置，随着该设备运行时间的增加，装置存在的问题越来越多，为彻底解决这些问题，某水电厂对110KV线路保护装置进行更新，并针对施工中出现的各种问题，积极寻求解决办法，顺利完成了该项工作。

关键词：保护装置；线路保护；微机型线路保护装置

1.项目概况

某水电厂虢水2开关、三铝1开关保护做为水电厂110KV电力系统的重要组成部分，对110KV系统的安全稳定运行起着重要作用。

2.项目的必要性

虢水2开关保护选用一面PSL621C微机线路保护柜，三铝1开关保护选用一面PSL621微机线路保护柜，这两面保护柜均具有三段式相间距离、三段式接地距离、四段式零序保护、三相一次重合闸、双母线电压切换等功能，均于1999年投运。现在存在的主要问题有：

2.1 保护装置已运行12年，盘内电器元件老化，性能指标下降，导致保护可靠性较低。

2.2 作为人机交流重要界面的液晶显示屏已开始老化，液晶屏显示内容模糊不清，严重影响运行及检修维护人员对保护装置正常的操作工作。

2.3 由于该系列保护产品的生产厂家已对设备的软、硬件进行了升级，部分插件板如A/D板、COM板、CPU板、液晶屏因新产品与现在正在使用的设备差异过大，已购置不到备品备件。

2.4 保护装置无法与继电保护及故障信息管理子站建立通讯连接。

2.5 三铝1开关（虢水2开关）保护柜内的电缆未使用屏蔽电缆，不符合“反措”要求。

虢水2开关、三铝1开关保护装置已投运12年，作为人机交流重要界面的液晶显示屏显示内容模糊不清，保护装置元器件老化、存在严重的事故隐患，现有保护不能满足“反措”的要求，维护费用高，经济性差，严重影响电力生产及全局的经济效益，并且保护装置运行时间过长，超过了电力系统对微机继电保护装置规定的运行年限（10年）。因此，虢水2开关、三铝1开关保护装置已到了进行彻底更新改造的地步。

3.保护装置更新后欲达到的目的

目前国内综合实力较强的线路保护生产厂家有三个，分别为南京南瑞继保电气有限公司、国电南京自动化股份有限公司、许继集团有限公司。通过设备运行可靠性、市场占有率、入网许可认证、设计接口是否能顺利衔接等角度多方面评估，最终选择了南自公司的PSL621U型线路保护装置。

更新后的保护装置除了彻底消除了原保护装置经过长期运行后各元器件技术指标降低带来的安全隐患，还建立起110KV线路保护与继电保护及故障信息管理子站之间的通讯联系，使站内所有保护装置的事故动作记录都以子站时间为基准，有利于在同一个事故中，准确记录同时动作的诸多保护之间的先后顺序，为后期事故分析提供更准确的依据。

4.实施方法、步骤、工艺技术措施

4.1 按图施工，施工中如遇到问题，应及时书面反馈，以便与设计人员协商解决。

4.2 虢水2开关保护更新项目中经110KV电缆廊道及110KV上母平台向110KV下母平台敷设的控制电缆随三铝1开关更新预先敷设。

4.3 制定妥善的安全措施，严格按照工作票和 “电气二次工作安全措施票”制度履行相应手续，方可施工。

4.4 保护柜本体必须可靠接地，保护柜内非直接接地铜排采用25mm2 多股铜芯电缆及并钩线夹与专用接地铜网可靠连结。

4.5 保护回路所用屏蔽电缆的屏蔽层两端均必须可靠接地，屏蔽层所用接地线线径不小于4mm2，禁止多根接地线共用一个线鼻子接地，保护柜内屏蔽电缆屏蔽层统一接在非直接接地铜排上。

4.6 必须核查各电流互感器实际安装方向与图纸一致。

4.7 每组电流互感器的二次回路必须分别有且只能有一点接地，严禁各组电流互感器绕组中性点均串接后再一点接地。

4.8 中控室控制台上三铝1开关保护单元光字牌标示内容应与设计图纸中相关回路的定义一致。

4.9 保护柜、总端子箱、断路器操作机构箱各种标志（包括压板标签、电缆牌、端子号头等等）正确、齐全，接线正确、整齐、美观。

4.10 远动回路所用屏蔽电缆的屏蔽层均必须单端可靠接地，屏蔽层所用接地线线径不小于4mm2，其中断路器操作机构箱至断路器总端子箱之间的电缆屏蔽层接地线在断路器总端子箱内接地，断路器总端子箱之间以及断路器总端子箱到中控保护室的电缆屏蔽层接地线在三铝1开关总端子箱接地。

4.11 改造涉及到的废弃不用的回路接线必须拆除，并将废弃电缆全部从电缆支架和电缆沟中撤出。

4.12 穿电缆的电缆管和电缆沟应有效防止积水。

4.13 敷设及拆除电缆过程中，严禁踩踏电缆，防止重物砸损电缆，不得弯折火警测温电缆，工作中如有必要移开火警测温电缆，工作完成后应将测温电缆恢复原状。

4.14 所有保护均需做盘内传动试验，传动试验中各保护对应的所有出口均应检测到，检测结果应在试验报告中有详细记录。

5.解决的主要技术难题

5.1 解决了保护装置更新后设备并网试验环节，为今后类似工作提供了新的解决思路。

由于三铝线做为馈线，负载电流很小，无法满足三铝线并网进行向量测试的技术要求，厂内技术人员考虑先在110KV开关站内进行站内设备向量测试，也就是将110KV上母线腾空，利于外接试验电流源的方法，通过比对三铝1开关与三11旁开关电流互感器二次回路之间的向量关系，确认三铝线保护装置电流回路接线的正确性，然后并网后，利用三11旁开关电流回路做为中间量，采用间接对比的方法，检查三铝1开关保护装置内电压回路以及电压与电流之间向量是否正确，为确保新安装设备顺利投运奠定了基础。

5.2 解决了保护装置没有接入线路电压，造成重合闸装置不能正常工作的难题。

更新后的保护装置投运后一直报装置故障，检查原因确认为线路电压未引入保护装置所致，由于三铝线做为馈线，线路电压抽取装置长时间停用，设备老化严重已废弃不用，考虑在不增加一次设备改造费用的前提下，将一直采用的检无压重合闸方式更改为不检方式，解决保护装置误发信号的难题。

6.结论

此次改造工程通过精心组织、合理安排，顺利完成了该水电厂110KV两条线路保护的更新，不仅消除了电网运行的安全隐患，而且大大提高了系统的安全稳定运行水平，经过两年来的运行考验，设备运行良好。