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趙有鋮 趙曼勇 周紅陽 丁曉兵
（中國南方電網電力調度通信中心，廣東 廣州 510623）

　　摘　要：本文介紹了冰災期間南方電網繼電保護動作情況，從人員、組織、技術三方面對各項應急措施進行了總結，分析了保護運行、保護通道、專用收發信機、裝置質量、電廠基礎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急能力，并對下一步的繼電保護應急機制建設提出了建議。
　　關鍵詞：繼電保護 冰災 實踐 思考

　　1月中旬以來，南方電網遭遇了罕見的低溫雨雪冰凍災害，全網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；電網結構急劇變化，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，繼電保護為電網安全穩定運行構筑了牢固的第一道防線，確保了交直流混合運行大電網的安全穩定。

1 保護動作情況及主要應急措施

1.1 保護動作情況

　　全網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及以上系統保護共動作8331次（相當于2007年1～6月全網累計次數的1.3倍），不正確動作4次，正確動作率為99.95%；貴州電網220kV及以上系統保護共動作3796次（相當于貴州06年、07年兩年動作次數總和）。

1.2 主要應急措施

　　1.2.1 人員準備

　　（1）快速反應、快速處理。冰災伊始，立即啟動應急機制，嚴陣以待，總調繼電保護處、各中調保護科（部）安排人員24小時值班，密切注意電網結構、運行方式變化以及繼電保護運行情況；要求覆冰地區的重要廠站安排通信、保護人員進站值班，以便及時執行定值調整和保護異常處理；與主要保護生產廠家聯系，請其做好24小時隨時趕赴現場的準備。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，在協助判斷和匯報故障信息方面也發揮了很好作用。

　　（2）合理安排、周密部署。總調保護處從預案編制、保護跳閘分析、事故處理、動作統計、定值校核、保護通道監測等方面進行合理分工，各負其責，保證各項應急工作的延續性，緊張有序、忙而不亂的進行，避免在任務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失誤。指定專人與各中調保護科聯系，加強信息溝通，了解繼電保護運行情況，幫助協調有關工作。

　　1.2.2 組織管理

　　（1）加強溝通、及時協調。加強與調度、方式、通信等專業的信息交流，及時掌握電網各專業應急方案，有針對性地制定保護專業應急措施。將保護采取的應急措施可能對電網運行的影響及時通報其他專業。及時向通信專業反饋保護通道應急需求，共同做好保護通道應急預案。

　　（2）細化管理，規范流程。每天調度早會后、下午下班前定時召開處內碰頭會，通報最新情況，做好繼電保護分析和下一階段工作部署，強化應急預案的學習掌握。做好值班記錄，建立值班人員交接班制度，避免盲區。建立臨時措施、調整定值、通道情況、保護動作報告等的詳細檔案，加強定值執行流程的管理。

　　（3）通力配合，共度難關。很多預案需要其他專業的支持，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500kV線路光纖通道中斷，影響系統安全，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相關保護光纖通道，實施的過程中，保護專業和通信專業緊密合作，形成了一套規范流程，保證了臨時通道接入的質量和速度。在系統網架結構變化較大、繼電保護通道持續惡化的情況下，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穩定要求；確保了各種定值和措施執行到位、恢復及時。

　　1.2.3 技術措施

　　1.2.3.1 災前技術管理

　　（1）雙通道的推廣與實施。南方電網率先在全國推廣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，當其中的一個通道故障時，保護裝置仍然具備通道。冰災期間沒有發生因保護通道原因導致線路停運的事件。“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。冰災期間，梧羅I線梧州側主二保護插件故障，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。

　　（3）將載波放在技術管理的重要位置。日常技術管理中，在僅具備一路光纖通道的情況下，均要求開通載波通道，實現不同路由傳輸。事實證明，多條OPGW光纜被冰雪壓斷，導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，保證了系統的穩定。

　　1.2.3.2 災期技術措施

　　（1）未雨綢繆，超前制定預案。根據電網結構、運行方式的變化以及通道中斷情況及時制定保護定值調整、開通備用通道的應急預案，強調預案的可操作性。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。總調及各中調制定應急預案117個。

　　（2）深入分析，及時校核定值。針對系統負荷較輕時容易產生過電壓、系統較弱時定值靈敏度不足、保護通道不可靠時縱聯保護和遠跳易拒動、串補退出時增強保護的可靠性、保護通道部分中斷導致縱聯保護不可靠或保護通道全部失去導致縱聯保護不可用等情況，總調繼電保護處及時進行系統結構變化后弱電源側保護弱饋功能投入、過電壓定值調整、開關失靈電流定值調整、母線差動保護啟動電流定值調整、輔助保護出口邏輯調整、零序和距離后加速調整、距離后備保護動作延時的調整和串補及相鄰線路受串補影響的距離Ⅰ段的調整，共執行了310余套臨時定值單；云南中調保護科針對可能出現的線路雙高頻保護同時退出，在保電網穩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整。 來源:輸配電設備網

　　（3）密切關注，加強通道監視。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視和測試，滾動記錄分析。光纖通道中斷后，積極與通信專業協調利用省網或電信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，在后續線路跳閘中為保證快速切除故障發揮了重要作用。

　　（4）快速反應，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，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；云南中調保護科充分利用故障錄波遠傳系統、保護信息管理系統和行波測距系統，及時遠方調取故障錄波圖、保護動作信息和行波測距數據，在多次發生復雜或轉換性故障時，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，并兩次到現場進行事故調查，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

　　冰災期間出現因裝置缺陷或保護通道的影響，導致只剩下1套縱聯保護運行的情況，在線路大面積跳閘、電網結構薄弱的情況下，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，暴露出光纖通信網絡不夠健壯、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條件限制無法應用于差動保護，從而導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 保護專用收發信機方式可靠性較低

　　貴州電網220kV線路保護普遍采用專用收發信機方式（只有220kV麻車線為復用載波機方式），冰災期間220kV線路由于覆冰影響通道衰耗劇增，超過現行國家標準，220kV運行線路中有60條線路主保護受影響，涉及專用收發信機保護裝置190套，占全部（370套）專用收發信機方式的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異常，而都麻雙線2臺收發信機都中斷（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。可見收發信機方式可靠性較低，載波機性能強于專用收發信機。縱聯保護投運率和故障快速切除率大大下降，增大了電網運行風險。 

2.4 繼電保護裝置制造質量仍有待提高。

　　冰災期間，發生了兩起由于保護軟件缺陷及原理缺陷導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安八線八河側保護在線路區外故障時誤動；另外一起是2月1日CSL101A保護原理缺陷造成貴州220kV干東I回線路區內發展性故障時保護拒動。

2.5 部分系統外電廠繼電保護基礎管理較薄弱

　　冰災期間，發生了兩起因為系統外電廠值班員誤投退保護壓板導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簽相反，導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外電廠繼電保護基礎管理不夠規范，存在薄弱環節。 3 今后堅持與改進要點

3.1 繼續強化保護配置。

　　冰災期間因裝置缺陷或保護通道的影響，導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保護運行，今后要繼續加強此種配置方式。目前正在與生產廠家研究開發光纖差動保護與縱聯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距離保護的運用。

3.2 繼續強化保護通道配置。

　　電網結構日益復雜，電網穩定對故障切除時間的要求較高，縱聯保護的投入對保證故障快速切除和優化后備保護的配合起著至關重要的作用，而縱聯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，繼續加強光纖通信網絡的建設，為保護提供多個迂回路由，提高可靠性。在重覆冰地區考慮適當增加載波通信方式。短期內新建擴建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計和管理，為運行管理和配置選型提供依據。開展保護裝置及二次回路標準化設計工作。認真落實各項反措。

3.4 繼續強化系統外電廠繼電保護的基礎管理。

　　應加強新設備投產驗收以及定值、壓板投退管理，特別是對系統外電廠值班員加強應知應會基本技能的培訓。

3.5 進一步加強系統后備保護的配合。

　　冰災期間在相對集中的區域出現了多條線路跳閘停運和線路高頻保護退出的現象，此時為保電網、保設備安全，后備保護的作用很關鍵。應進一步重視和優化系統后備保護的配合關系，特別是重視在電網特殊（或緊急）方式時后備保護的配合使用。

4 結語

　　綜上所述，通過建立科學的應急機制，采取有效的應急方案，繼電保護提高了電網抵御冰災能力，確保了電網安全穩定運行。同時，還要居安思危，進一步從技術、管理、工作三個方面，全面深入地總結抗災保電成功的經驗和存在的不足；針對不足，抓緊落實措施，提高應急能力；舉一反三，進一步完善繼電保護應急機制，如廣東、海南防臺風，廣西、貴州防冰災，云南防地震。