0 引言

截至2017年底，湖北省电网内统调总装机容量为5884.07 万kW，其中火电2435.25 万kW，占全省总装机容量的41.39%[1]。国电汉川电厂（以下简称“汉川电厂”）装机332 万kW，是湖北省装机容量最大的火电厂。“十三五”期间，汉川电厂B 厂（以下简称“B 厂”）的四条220 kV 出线需要分别π接至汉川城隍（曹家河）、汉川马口、孝感长湖等新（扩）建变电站。本文以B 厂220 kV 线路保护改造工程为例，介绍了改造工程中二次回路的优化改进、三相不一致保护接入、考虑旁代需求的线路保护选型、线路保护与稳控装置的配合等若干技术问题及解决方案。本工程的实施，使B 厂220 kV 线路运行方式更加灵活，送电能力得到了保障。

1 工程概况

1.1 B厂主接线及保护配置

B厂220kV升压站主接线方式为双母线带旁路母线，母联开关（汉29）兼做旁路开关，共有出线4回，B 厂220 kV 系统主接线及保护配置如图1 所示。

1.2 B厂线路保护光纤通道介绍

纵联保护按照所利用信息通道的不同类型可以分为4 种:（1）导引线纵联保护；（2）电力线载波纵联保护；（3）微波纵联保护；（4）光纤纵联保护[2]。截至2017年底，湖北电网220 kV 线路共有纵联保护2260 套，其中采用光纤通道的1747 套，保护通道光纤化率为77.30%[3]。本工程将B 厂线路保护主保护由高频保护改造为光纤保护。根据《防止电力生产事故的二十五项重点要求及编制释义》要求:“重要线路保护及安全自动装置通道应具备两条独立的路由，满足“双设备、双路由、双电源”的要求”[4]。

  

图1 B 厂220 kV 系统主接线及保护配置图Fig.1 Main wiring and protection configuration diagram of 220 kV system in plant B

以汉曹I 回线（汉32）为例，线路保护光纤通道为“双路由”，如图2 所示。第一套保护通道采用本线路OPGW 光缆的专用光纤通道，既直达路由；第二套保护通道为复用2M 通道:线路保护装置—汉川A 厂通讯机房保护接口设备—汉川A 厂通讯机房SDH 光传输设备—A 变电站SDH 光传输设备—曹家河变电站SDH 光传输设备—曹家河变电站保护接口设备—线路保护装置，既迂回路由。

2 线路保护改造重点工作

改造工程在实施过程中完成了线路保护二次回路优化改进和断路器本体三相不一致保护接入等重点工作。

2.1 二次回路优化改进

断路器本体三相不一致保护装置原理图如图3所示，断路器合闸前应投入三相不一致保护压板LP31，具体回路为:断路器本体A、B、C 相分闸位置接点（常闭）并联，A、B、C 相合闸位置接点（常开）并联，两部分串联后启动非全相时间继电器K36。当断路器出现非全相运行时，时间继电器K36 经固定延时2S 启动三相不一致保护出口继电器K37 和K38，出口继电器K37、K38 动作后分别接通断路器第一组、第二组三相跳闸回路，跳开三相断路器。断路器本体三相不一致保护功能应在保护带开关传动试验时验证。

2．2．1 所获病例的Apgar评分构成比 所获265份病例中，重度窒息组中，生后1min Apgar评分为1分、2分和3分的分别有2例（0．8%）、3例（1．1%）和27例（10．2%）；轻度窒息组中，生后1min Apgar评分为4分、5分、6分和7分的分别为11例（4．2%）、19例（7．2%）、56例（21．1%）和120例（45．3%）；而对照组中，生后1min Apgar评分为8分和9分的分别有25例（64．1%）和2例（5．1%）。

雪萤焦急地说：“别听他的，他这种人什么事做不出来？！”一杭说：“听到了吗？如果你的话可信，看守公厕的老人能被杀？夏冰能被送进监狱？我能落到今天这个地步？”

  

图2 汉曹I回线（汉32）线路保护光纤通道路由图Fig.2 Routing diagram of hancao I line（han32）line protecting fiber channel

鉴于此，汉川电厂积极向省调保护处说明情况并最终协调变更B 厂至马口变线路保护装置型号:第一套保护为长园深瑞PRS-753A-G（九统一）；第二套保护为许继电气WXH-803A-G（九统一）。B厂220 kV 线路改造前后保护配置对比如表1 所示。

（2）启动失灵回路。汉川A 厂已于2017年完成母线保护改造，断路器失灵保护功能由母线保护实现，启动失灵的保护跳闸接点由各个间隔的线路保护提供[6]。而B 厂失灵保护装置（深圳南瑞BP-2B）不具备此功能，因此本工程在各线路间隔配置了断路器辅助保护:启动失灵的电流判据由各线路间隔的断路器辅助保护完成。B 厂计划于2019年进行母线保护改造，届时需对各线路间隔启动失灵回路进行变更:各间隔线路保护提供分相和三相跳闸接点启动失灵保护，失灵电流判别功能依靠母线保护自身实现。

（4）屏顶小母线环网。工程技术人员采用新增联络电缆和开断小母线的方法对线路保护屏顶小母线环网进行改造，解决了保护屏安装过程中不停电“拆旧立新”的棘手问题。

（3）关口表电压切换回路。改造前B 厂线路关口表电压切换回路采用外接电压切换继电器YQJ，运行中曾发生因YQJ 故障导致电压切换失败的缺陷，本次改造将线路关口表电压切换回路由外接继电器切换变更为经操作箱电压切换继电器切换。

220 kV 分相操作的断路器在运行中可能出现断路器三相位置不一致，这种情况下线路处于非全相运行状态。此时，由于电气量不对称会出现负序和零序电流，对发电机转子造成很大的危害，因此，能否及时切除非全相运行的断路器，对保障发电机的安全运行至关重要。按省调保护处要求，220 kV分相断路器非全相保护应采用断路器本体三相不一致保护。本工程三相不一致保护厂家为北京ABB，断路器三相不一致保护的动作时间应可靠躲过单相重合闸时间0.8 s，且动作时间不大于2 s，B厂整定为2 s。

大型机械压力机为曲柄滑块机构，在滑块运行到上死点的瞬间，齿轮副啮合位置换向，须补偿一个间隙量 （在没有平衡装置的机构中特别明显），间隙值太大容易造成打齿，啮合时有冲击，噪声明显增高。由于齿轮标准GB/T10095-2008中，齿轮的加工误差和安装误差、齿厚公差、中心距公差等随机变量对齿侧间隙的影响成概率分布，大量生产中符合正态分布规律，但在实际装配中可能出现最大法向间隙，所以合理地控制齿侧间隙尤为重要。

2.2 三相不一致保护接入

The person to whom you just spoke is Mr.Li.（刚刚和你讲话的那个人是李先生。）whom做宾语。

二次回路优化改进是本次改造工程的重点工作。

  

图3 断路器本体三相不一致保护装置原理图Fig.3 Schematic diagram of three-phase inconsistent protection device of circuit breaker body

3 考虑旁代需求的保护选型及旁代方案

3.1 保护选型

随着线路保护光纤化的普及，电网变电站已经逐渐取消了旁代运行方式，但汉川电厂作为电源侧，仍有线路旁代送电的需求，在线路改造设备选型时应考虑满足旁代运行方式。2017年10月“孝感汉川马口变——对应B 厂汉玉线（汉33）”扩建工程设计联络会确认:第一套保护为长园深瑞PRS-753A-G（六统一），第二套保护为许继电气WXH-803A-G（六统一）；2018年3月“孝感长湖变—对应B 厂汉熊线（汉26）”工程设计联络会确认:第一套保护为许继电气WXH-803A-G（九统一），第二套保护为南瑞继保PCS-931A-G（九统一）。综上所述，马口变与长湖变的许继电气WXH-803A-G 设计规范不一致，导致B 厂220 kV 线路保护配置过于复杂，涉及5 个厂家6 种保护，B 厂旁路开关的保护将不能实现旁代任意一条线路，使B 厂220 kV 线路的运行方式受限制，缺少灵活性。

（1）光通道多路分接装置直流电源切换回路。为了实现旁路保护代线路运行，本工程在线路保护屏配置了光通道多路分接装置CSC-186M。CSC-186M 与相应的线路保护配合运行，将光信号转换为电信号，通过按键开关选择相应的通道连接，再转换为光信号，实现光通道的切换。CSC-186M 是光差保护通道的重要环节，其装置电源应与线路主保护装置电源取自同一段直流母线，两个装置应分别设有专用的直流空开。当B 厂母联兼旁路开关汉29（以下简称“旁路开关”）旁代线路运行时，被旁代线路的CSC-186M 装置电源，应通过切换把手切换至与其对应的旁路开关保护屏CSC-186M 装置电源。否则，当旁路开关保护装置旁代线路运行后，因检修或其他原因断开被旁代线路间隔CSC-186M 装置电源时，代路运行的旁路开关主保护将因失去信道而退出运行[5]。

 

表1 B 厂220 kV 线路改造前后保护配置对比表Tab.1 Comparison table of protection configuration before and after 220 kV line transformation in B plant

  

间隔名称改造前第一套（高频保护）第二套（高频保护）汉熊线（汉26）南瑞继保RCS-902A北京四方CSC-101A改造后第一套（光差保护）许继电气WXH-803AG（九统一）第二套（光差保护）南瑞继保PCS-931A-G（九统一）汉曹II回线（汉28）北京四方CSC-101A北京四方CSC-103B南京南自PSL-603U汉曹I回线（汉32）南瑞继保RCS-931A（光差）南瑞继保RCS-902A北京四方CSC-101A汉玉线（汉33）南瑞继保RCS-902A北京四方CSC-101A北京四方CSC-103B长园深瑞PRS-753A-G（九统一）母联兼旁路（汉29）南瑞继保RCS-902A北京四方CSC-101A北京四方CSC-103B南京南自PSL-603U许继电气WXH-803AG（九统一）许继电气WXH-803AG（九统一）

3.2 旁代方案

汉川电厂已采购一套北京四方CSC-103B 作为B 厂旁路开关的第一套保护，拟采购一套许继电气WXH-803A-G（九统一）作为旁路开关的第二套保护。为实现线路旁代功能，首选方案是:通过北京四方CSC-186M 光通道多路分接装置实现:（1）当旁路开关旁代汉曹I、II 回线（汉32、汉28）时，加用北京四方CSC-103B 完成旁代；（2）当旁路开关旁代汉熊线（汉26）或汉玉线（汉33）时，加用许继电气WXH-803A-G（九统一）完成旁代。旁路保护光信号切换示意图如图4 所示，以汉曹I 回线（汉32）为例，本线运行时，汉32 间隔CSC-103B 保护通过CSC-186M 的拨码开关选通B2 和A 通道与对侧保护通信；线路旁代时，通过CSC-186M 的拨码开关选通B1 和A 通道，实现旁路间隔CSC-103B 保护与对侧保护通信。

自2016年2月实施后，一段净化钴的损失率有了很大程度的降低，锌粉消耗量降低了三分之一左右，中上清钴高的生产压力也得到了很大程度的缓解。工艺优化后一段净化指标、贫镉液指标见表4、表5。

需要注意的是，采用CSC-186M 装置切换光信号，优点是满足了线路旁代运行的需求，线路旁代时，运行人员切换通道较为简单。缺点是:（1）增加了光差保护通道的中间环节，对保护的可靠性造成了一定影响；（2）当旁路开关的第二套保护旁代运行时，涉及到不同厂家，既许继电气WXH-803A-G（九统一）线路保护和北京四方CSC-186M 光通道多路分接装置的配合问题，此运行方式下，是否会影响线路两侧光差保护的采样同步，需要通过试验验证。如果上述方案配合不成功，备选方案是在线路保护屏熔纤盒处使用尾纤，需要切换时，人工转接至旁路保护屏，此方案的弊端是，需要继保人员在熔纤盒处插拔光纤，操作复杂。

孟子武德观念中以道抗势、对于现实功利的拒斥，使其上升成为不因现实环境而动摇的理想信念，具有为法家、纵横家所不及的历史眼光：

4 与稳控装置配合的问题

B 厂配置华中科技大学QWD 型安全稳定控制装置，该装置运行年限较长，超过设备正常运行周期上限，老化程度严重，故障率高[7]。改造前，B 厂各间隔线路保护分别取一对保护三跳接点至稳控装置作为线路故障判据，2016年投产的汉曹I、II 回线路保护为老六统一保护装置，保护插件提供了三跳接点，而2018年采购的汉玉线和汉熊线线路保护为九统一保护装置，保护插件只有分相跳闸接点，无三跳接点。以汉玉线（汉33）第一套保护长园深瑞PRS-753A-G（九统一）为例，考虑稳控装置的需要:将PRS-753A-G 三组备用跳闸接点（TZA-2、TZB-4、TZC-5）串联后引出，作为三相跳闸出口接点送至稳控装置，汉玉线（汉33）第一套保护PRS-753A-G 接点联系图如图5 所示。B 厂计划2020年对稳控装置进行改造，新稳控装置只需取图5 中的一组备用分相跳闸接点（TZA-8、TZB-8、TZC-8）作为线路故障判据，稳控装置改造后取消上述三组备用跳闸接点串联回路。

  

图4 旁路保护光信号切换示意图Fig.4 Schematic diagram of bypass protection light signal switching

  

图5 汉玉线（汉33）第一套保护PRS-753A-G 接点联系图Fig.5 Contact diagram of the first set of protection PRS-753A-G contacts of Hanyu line（han33）

5 结合B 厂线路保护改造的建议

5.1 断路器本体三相不一致保护存在误动可能

断路器本体三相不一致保护仅依靠开关自身的辅助接点变位情况作为启动判据，其回路简单、可靠性高。但是由于没有其他闭锁条件，实际运行过程中，断路器本体三相不一致保护长期运行在室外恶劣环境，电缆芯线破损、绝缘下降等因素都可能造成保护误动。此外，三相不一致保护箱安装在断路器B 相基础上，容易受到断路器分、合闸震动的影响，可能造成保护箱内时间继电器的整定时间指针发生偏移或继电器接触不良。而实际工程中，例如2016年500 kV 三白线发生单相瞬时故障，因时间继电器整定值偏移，三相不一致保护动作时间小于重合闸整定时间，导致500 kV 三白线断路器误跳闸。因此，如何做好断路器三相不一致保护箱的减震防误动工作，应是今后日常维护工作的重点。

5.2 存在安全隐患的涉网设备应尽早立项改造

结合集团公司反措要求及涉网设备安全性评估，A、B 厂220 kV 系统部分涉网设备存在安全隐患:（1）A、B 厂稳控装置超期服役且未进行控制策略能力核查；（2）B 厂220 kV 母线及失灵保护未实现双重化配置，且失灵判据功能由线路保护实现；（3）汉玉线（汉33）等线路保护操作箱中启动TJR 回路应取消线路保护装置自身的保护动作接点，改为仅由母线保护动作启动。通过统筹分析涉网设备存在的问题[8]，汉川电厂已立项多个220 kV 系统改造项目:A、B 厂220 kV 安全稳定控制装置改造、B 厂220 kV母线保护双重化改造、B 厂220 kV 汉熊线、汉玉线及母联兼旁路线路保护光纤化改造等。

6 结语

光纤保护替代高频保护是电网发展的必然趋势，湖北电网在“十三五”期间迅猛发展，电网结构发生了较大变化，为配合对侧新（扩）建变电站改造工程，汉川B 厂进行了220 kV 线路保护光纤化改造。本工程的顺利实施，为湖北电网的稳定运行提供了保障，同时也为汉川A 厂的线路保护光纤化改造积累了经验。

[参考文献]（References）

[1]刘海光，周鲲鹏，曹侃，等.湖北主网运行特性概况[J].湖北电力，2018，42（02）:18-23.LIU Haiguang，ZHOU Kunpeng，CAO Kan，et al.Over⁃view on operating characteristics of Hubei main power grid[J].Hubei Electric Power，2018，42（02）:18-23.

[2]张保会，尹项根.电力系统继电保护[M].北京:中国电力出版社，2005.ZHANG Baohui，YIN Xianggen. Power system protective relaying[M].Beijing:China Electric Power Press，2005.

[3]王婷，吴迪，张侃君.2017年湖北电网220 kV 及以上电压等级继电保护及安全自动装置运行情况分析[J].湖北电力，2018，42（01）:6-10.WANG Ting，WU Di，ZHANG Kanjun.Analysis on opera⁃tion of relay protection and safety automatics of Hubei power grid 220 kV and above voltage in 2017[J]. Hubei Electric Power，2018，42（01）:6-10.

[4]国家能源局. 防止电力生产事故的二十五项重点要求及编制释义[M].北京:中国电力出版社，2014.National Energy Administration.Twenty-five key require⁃ments for preventing electric power production accidents and their compilation and interpretation[M].Beijing:Chi⁃na Electric Power Press，2014.

[5]曾子县. 220 kV 光纤纵联保护中旁路保护代线路保护的若干问题[J]. 广东电力，2011，24（08）:44-46.ZENG Zixian.Problems in Replacement of Line Protection by by⁃pass protection in pilot protection of 220 kV optic fiber[J].Guangdong Electric Power，2011，24（08）:44-46.

[6]叶震，赵辛欣. 汉川电厂220 kV 母差保护双重化技术改造[J].湖北电力，2017，41（08）:45-49.YE Zhen，ZHAO Xinxin.The technical modification to du⁃plicate the 220kV busbar differential protection in Hanch⁃uan power plant[J].Hubei Electric Power，2017，41（08）:45-49.

[7]洪梅子，吴迪，李鹏，等. 2017年湖北电网10 kV～110 kV 继电保护及安全自动装置设备运行情况分析[J].湖北电力，2018，42（01）:1-5，15.HONG Meizi，WU Di，LI Peng，et al. Analysis on opera⁃tion of protective relaying and safety automatics equip⁃ment of Hubei power grid from 10 kV to 110 kV in 2017[J].Hubei Electric Power，2018，42（01）:1-5，15.

[8]杨光糯，蔡敏，朱涛，曾小平，邓海峰，陈林.基于综合技术寿命评价方法的电网设备技改大修策略研究[J].湖北电力，2016，40（02）:1-6.YANG Guangnuo，CAI Min，ZHU Tao，ZENG Xiaoping，DENG Haifeng，CHEN Lin.Research of technical im⁃provement and overhaul strategy based on comprehensive technical life evaluation method[J]. Hubei Electric Pow⁃er，2016，40（02）:1-6.