浅析220kV线路保护通道优化戴昌高

浅析220kV线路保护通道优化戴昌高

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（1.国网江西省电力公司赣州供电分公司江西赣州341000；2.国网西藏电力有限公司昌都供电公司西藏昌都854000；3.国网西藏电力有限公司昌都供电公司西藏昌都854000）

摘要:根据线路保护配置原则，220kV线路保护应双重化配置。双重化配置的线路保护其每套完整、独立的保护装置应能处理可能发生的所有类型的故障。两套保护之间不应有任何电气联系，当一套保护退出时不应影响另一套保护的运行。保护通道的双重化亦是220kV线路保护双重化配置的重要考量指标，本文将结合西藏昌都现有的220kV线路保护通道配置情况进行论述和优化。

关键词:线路保护；双重化；保护通道；时延；误码率；优化

1相关现状

1.1电网现状

目前，西藏昌都公司所辖内共有3条220kV，分别为220kV澜玉线、220kV果澜线、220kV果玉线，均属昌都公司重要的输电线路。具体线路参数及电网接入如下图表所示：

2存在的问题

国家电网公司《十八项电网重大反事故措施》第16.2.1.4条款规定：“同一条220kV及以上线路的两套继电保护和同一系统的有主/备关系的两套安全自动装置通道应由两套独立的通信传输设备分别提供，并分别由两套独立的通信电源供电，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”。

经过对500kV澜沧江变和220kV玉龙变现场勘查和通信、保护专业运维人员了解，目前，220kV澜玉线、220kV果澜线、220kV果玉线3条线路的双套保护均采用的同一路由，即双套线路保护业务均承载在同一OPGW光缆上，与公司《十八项电网重大反事故措施》要求不符，存在重大安全隐患，对电网安全生产造成严重影响。

如下图所示：

当双套线路保护业务均承载在同一OPGW光缆上，一旦本线OPGW光缆发生故障，如：OPGW雷击断线、OPGW短路断线、自然灾害造成OPGW断线、变电站内导引光缆受外力破坏断线、变电站内导引光缆鼠咬、火灾引起断线等故障，必将造成本线双套线路保护通道异常，A、B套线路保护均无法正确动作，或将引起事故扩大，给电网和安全生产造成重大损失和影响。

3优化建议

3.1建议方案

根据昌都地区通信网分析，220kV澜玉线、220kV果澜线、220kV果玉线均具备双路由条件。A套保护可组织本线OPGW光缆SDH1直达复用2M通道，B套保护可组织它线OPGW光缆SDH2迂回复用2M通道，具体可按以下通道组织。

3.220kV澜玉线：

A套保护澜沧江SDH1→(澜玉线OPGW)→玉龙SDH1直达复用2M；

B套保护澜沧江SDH2→(果澜线OPGW)→果多SDH2→(果玉线OPGW)→玉龙SDH2迂回复用2M。

220kV果澜线：

A套保护果多SDH1→(果澜线OPGW)→澜沧江SDH1直达复用2M；

B套保护果多SDH2→(果玉线OPGW)→玉龙SDH2→(澜玉线OPGW)→澜沧江SDH2迂回复用2M；

220kV果玉线：

A套保护果多SDH1→(果玉线OPGW)→玉龙SDH1直达复用2M；

B套保护果多SDH2→(果澜线OPGW)→澜沧江SDH2→(澜玉线OPGW)→玉龙SDH2迂回复用2M；

3.3可靠性分析

（1）技术方案分析

根据以上通道组织，以澜玉线为例说明，其通道组织如下图所示：

当澜玉线OPGW光缆发生故障时，澜玉线A套线路保护失灵，此时B套保护能正常动作；当果澜线或果玉线OPGW发生故障时，澜玉线B套线路保护失灵，此时A套保护能正常动作。

以上3回线路OPGW光缆任意发生故障，以上3回线路均能保证1套保护处在正常状态，A、B套保护始终处于互为主备，可靠性比现有的运行方式将大大提高。

（2）通道误码率及时延分析

由于西藏电网的特殊性，架空输电线路以（超）长距离为多，除了技术方案本身的合理性外，应重点考虑继电保护通道的误码率和时延问题。电力行业DL/T364-2010《光纤通道传输保护信息通用技术条件》第5.1款规定“用于继电保护的通信通道单向时延应不大于10ms”；第5.10款规定“传输继电保护信息的光纤通道应满足通道误码率不大于10-8”。现对昌都所辖220kV线路通信通道误码率和时延进行分析。

澜沧江、果多、玉龙站各站通信设备厂家型号均一致，各线路指标差异不大。现场选取澜沧江-果多-玉龙-澜沧江光纤通道进行2M业务实测，经过12小时和24小时不间断挂机测试其误码率均为0，其误码性能指标均能满足性能要求。

通道时延是指数字信号以群速通过一个数字连接所经历的时间（τ）。

τ=TPCM+TSDH+nTi+To

式中：

TPCM：为PCM设备调制、解调时延，对于2048kbit/s接口，其值为O；

TSDH：为SDH设备调制、解调时延；

n：为中间节点设备；

Ti：为中间节点设备时延；

To：光纤时延。

220kV澜玉线、220kV果澜线、220kV果玉线3条线路中保护通道线路最长的为202.6km+122.8km+93.1km=418.5km。

根据以上公式，澜沧江-果多-玉龙-澜沧江通道时延

τ=0.17+2×0.1+（418.5×1.5)/3×e8=2.46ms，通道时延满足相关要求。为保证起见，专门对澜沧江-果多-玉龙-澜沧江和澜沧江-玉龙的2M光纤通道时延进行了测试，测试结果为澜沧江-果多-玉龙-澜沧江通道时延为2.995ms，澜沧江-玉龙通道时延为3.001ms，实测结果与以上计算结果相吻合。

综合以上，本次提出的优化方案技术方案上和可靠性上均是可行的。

4工作建议

（1）尽快组织以上220kV线路通道优化调整，消除安全运行隐患；

（2）以此思路，尽快排查其他与电网安全稳定运行的其他装置是否满足相关要求，如安全稳定控制系统、调度数据网设备是否满足双通道、双设备、双路由要求，站内双套保护装置、双套SDH设备是否满足双电源要求等。对具备优化条件的应尽早组织优化，对暂不具备条件的可列入技改大修，按轻重缓急的原则逐步进行消缺；

（3）对部分已配置双套保护的110kV线路,若通信通道具备条件的建议亦按以上原则进行优化调整，以提高电网抗风险能力；

（4）对尚未实施的项目，运检应加强项目评审参与力度，前期对设备配置和方案的合理性提出意见，同时在项目验收阶段加强反措和强条的落实情况进行验收；

（5）光纤通道的误码性能除由内部误码机理决定外，更主要的还是由一些具有突发性质的脉冲干扰源所决定的，诸如外部电磁干扰、静电放电、设备接地不规范、配线架接触不良、电源瞬态干扰和人为活动等等。因此建议在变电站主控室内加强设备运维管理，完善装置接地，规范施工工艺，尽量选择带屏蔽线缆。

5结束语

线路保护属继电保护的一种，它是保证电力系统安全稳定运行的重要技术手段。线路保护的通道配置好坏直接影响电网的安全可靠，因此，在对220kV及以上电压等级线路保护配置时，应结合实际的电网运行方式和通信运行方式，综合考虑同线路多套线路保护的配合，制定和优化保护配置。

参考文献：

［1］DL/T364-2010《光纤通道传输保护信息通用技术条件》，国家能源局，2010。

［2］金华锋，余荣云，武奕，钱开余，朱晓彤，锗明，郑玉平.继电保护数字复用通道的时延.《电力系统自动化》第30卷第7期，2006.4。

［3］国家电网公司.《国家电网公司十八项电网重大反事故措施（修订版）及编制说明》中国电力出版社.2013.4。