【正文】  摘 要：本文介绍南瑞高压电缆保护在瀑布沟电站的实际应用，通过对南瑞高压电缆保护的工作原理与功能介绍，阐明了其在瀑布沟电站特殊厂房构造中的适应性与实用性。 
  关键词：南瑞，高压电缆保护，实用性。
  0概 述
  瀑布沟电站厂房整体布置分为地面厂房、地下厂房，地面厂房500kV GIS开关站有6回主变高压电缆进线和6回架空线，采用4/3 断路器接线方式，地下厂房6台机组为单元接线方式，分别通过6组500kV高压电缆与500kV GIS开关站连接。其中瀑布沟2号主变高压电缆采用南瑞高压电缆保护装置，为双套保护配置，1号保护屏包括两个南瑞PCS-931L构成两侧光纤差动、一个南瑞PCS-922G短引线保护和一个南瑞PCS-9621D高压电缆接地保护，2号保护屏未配置PCS-9621D高压电缆接地保护，每套保护均配置有2面屏,母线侧布置于地下厂房发电机层，主变侧布置在地面厂房继电保护室，通过光纤与另外一侧的PCS-931L交换信息。
  1 高压电缆保护的配置情况
  瀑布沟电站采用南瑞PCS-931L系列微机实现的数字式超高压线路成套快速保护装置，包括以分相电流差动和零序电流差动为主体的快速主保护，由两段定时限零序方向过流及两段方向可投退的定时限相过流构成全套后备保护，设有过负荷告警功能，PCS-931L保护装置固定为三相跳闸方式。
  图1所示，为瀑布沟南瑞高压电缆保护配置简化图，在5034DL、5033DL开关与2B主变高压侧三角区域保护配置为高压电缆保护，在5034DL、5033DL开关短引线区域内配置为短引线保护。
  正常运行方式为2号主变压器带负荷，5034DL、5033DL开关合环运行，投入高压电缆保护，退出短引线保护。高压电缆保护装置（母线侧）采集5034DL、5033DL开关的和电流，高压电缆保护装置（主变侧）采集2B主变高压侧电流，两者通过光纤交换信息构成差动保护，在5034DL、5033DL开关及2B主变高压侧的三角区域内发生故障时，由高压电缆保护切除。
  若2号主变高压电缆检修，5034DL、5033DL开关合环运行，则退出高压电缆保护, 投入短引线保护。短引线保护装置采集5034DL、5033DL开关之间的差流，组成差动保护，在5034DL与5033DL开关的短引线区域内发生故障时，由短引线保护切除。
  若5034DL、5033DL开关随2号主变高压电缆一并进行检修，则退出高压电缆保护、短引线保护、高压电缆接地保护，目前瀑布沟电站多采用这种检修方式。
  由此可见，在任何运行工况下，南瑞高压电缆保护均可实现对其保护范围内设备的保护。















  
  图1 高压电缆保护配置简化图
  2 高压电缆保护电流回路示意图
  图2所示，为瀑布沟高压电缆保护电流回路示意图， 5034DL与5033DL开关的电流先流入短引线保护PCS-922G，汇合后再流入高压电缆保护（母线侧）装置PCS-931L，因此PCS-931L采集的是5034DL、5033DL开关的和电流。高压电缆保护（主变侧）装置PCS-931L采集的为2B主变高压侧电流，主变侧与母线侧PCS-931L保护装置通过光纤传递电流信息与开关量信息。



















  图2 高压电缆保护电流回路示意图
  3 高压电缆保护远跳、远传功能
  PCS-931L系列保护利用光纤通道，不仅交换两侧电流数据，同时也交换开关量信息，实现一些辅助功能，其中包括远跳及远传。远跳、远传保护功能受两侧差动保护的硬压板、软压板和控制字控制，当差动保护不投入时，自动退出远跳、远传功能，但开入量中显示用的收远跳、收远传1、2、3不受差动保护是否投入控制。
  3.1 远跳
  南瑞PCS-931L远方跳闸功能，保护装置本侧收到远方跳闸开入信号，传递给对侧保护装置，对侧保护装置结合本地判据情况，实现远方跳闸功能。瀑布沟远PCS-931L高压电缆保护装置中“跳经启动闭锁”控制字为0，即收到对侧远方跳闸开入后，本侧保护装置立即跳闸。
  南瑞PCS-931L配置有远跳1和远跳2远方跳闸开入通道，并配置有YT1(收远跳1)和YT2(收远跳2)开出接点。当收远跳1和收远跳2满足出口条件时，相应开出接点动作，可满足电气量保护动作与非电气量保护动作出口回路独立分开。在瀑布沟PCS-931L高压电缆保护装置实际应用中，主变侧PCS-931L保护装置远跳1通道接入发变组电气量保护动作开入，实现远跳母线侧500kV开关5034DL、5033DL，并且启动其失灵保护；主变侧PCS-931L保护装置远跳2通道接入主变非电量保护动作开入，实现远跳母线侧500kV开关5034DL、5033DL，但不启动其失灵保护；母线侧PCS931L保护装置远跳1通道接入500kV开关5034DL、5033DL失灵护动及高压电缆接地保护作开入，实现远跳主变侧机组出口开关DL2、高厂变低压侧开关DLC2。如表1中所列为南瑞PCS-931装置中远跳功能在瀑布沟的实际应用情况。




















  表1 瀑布沟远跳接入情况
  3.2 远传
  装置配置有远传1、远传2、远传3的开入接点。同远跳一样，装置也借助光纤通道分别传送远传1、远传2、远传3。区别只是在于接收侧收到远传信号后，并不作用于本装置的跳闸出口，而只是如实的将对侧装置的开入接点状态反映到本侧装置对应的开出接点上。
  瀑布沟电站高压电缆保护装置利用这一特性可远距离实现主变侧与母线侧开关量信息交换，实现相应的回路闭锁与相应保护功能。如母线侧1号屏保护装置远传3接入主变高压侧隔刀50346G分闸位置信号，当50346G刀闸分闸后，母线侧保护装置远传3开入隔刀50346G分闸位置信号，主变侧保护装置远传3相应的出口接点闭合，将该出口接点串入机组出口开关外侧地刀G230操作回路中，即可实现隔刀50346G对地刀G230的操作回路闭锁。1套保护装置具备3对远传开出与开入接点，2套保护装置6组信号，基本可满足所有的闭锁与保护要求。如表2中所示为PCS-931装置中远传功能在瀑布沟的实际应用情况。



















  表2 瀑布沟远传信息接入情况
  4 高压电缆保护装置综合性评价
  1) 南瑞PCS-931L保护装置采用双通道差动保护配置，任一通道故障时不影响保护装置运行，提高了保护装置运行的可靠性。
  2) 南瑞PCS-931L在高压电缆空冲时故障或空载时发生故障，能可靠跳开电侧电源开关，使故障切除。
3）南瑞PCS-931L具备模拟弱馈功能，在电源侧发生各种故障，故障电流大于差动保护定值，使弱电源侧、电源侧差动保护均动作跳闸，使故障切除。
  5 结束语
  随着电力系统的快速发展，一些特殊厂房设计及接线情况不断出现，对继电保护装置也提出了新的功能要求。瀑布沟电站采用南瑞PCS-931系列高压电缆保护装置，满足了瀑布沟地面、地下式厂房布置下对500kV高压电缆各种运行工况的保护与信号传递要求，保证了500kV电力系统稳定运行。
  参考文献:
  [1] 南京南瑞继保电气有限公司——PCS-931L系列线路超高压成套保护装置说明书