【摘要】：线路保护是保证电网安全稳定运行的重要支柱，是减轻故障设备和线路损坏程度，缩小故障影响范围的重要措施。当运行中的线路发生故障或异常运行时，要求在尽可能短的时间，将故障或异常设备隔离，是线路保护的核心作用。熟悉和掌握线路保护的相关报警，有助于运维人员分析判断设备情况，及时处置各种突发情况。本文将宜都换流站500kV渔宜线过电压远跳保护为例，介绍远跳的原理和实现方式,简要分析过电压及远跳保护发出功率因数动作报警原理，并解释了仅发告警却未动作跳闸原因及单套保护装置发出告警的原因，给现场运维人员提供了工作指导。
【关键词】：线路保护、过电压远跳保护、低功率因数
一、引言
远方跳闸及过电压保护是线路保护中的一种，远方跳闸就是远方执行跳闸命令，简称远跳，当线路发生故障或者危险时，在线路本侧的保护断开本侧断路器后，对侧线路故障或危险可能仍未消除，此时本侧向对侧发远跳令，对侧结合远跳令和就地判据，快速断开其侧断路器。启动远跳的保护一般是失灵保护、线路过电压保护、高抗保护等。远跳能保证线路故障或危险快速切除,以防对电网造成更严重的冲击。线路远方跳闸及就地判别装置一般是按双重化配置的，宜都换流站分别配置的是南京南瑞公司的RCS-925A及北京四方公司的CSC-125A。本文中主要分析的是北京四方公司CSC-125A装置发出的报警信息，动作原理及情况，与南京南瑞公司的RCS-925A进行比较，解释了仅发告警却未动作跳闸原因及单套保护装置发出告警的原因。
二、报警情况及动作原理分析
2020年3月26日，宜都换流站监控系统发出PTWS 主机B“500kV渔宜线过电压远跳保护2 低功率因数动作”报警，报警10s后复归，低功率因数动作未启动跳闸，现场检查500kV渔宜线电压电流量均正常。该报警动作原理如下：
500kV渔宜线过电压远跳保护2装置（CSC－125A数字式故障启动装置）有远方跳闸和过电压跳闸两个功能，低功率因数为远方跳闸就地判据之一，其动作原理为:当A、B、C三相任一相功率因数COSΦ连续40ms低于整定值时，置低功率因数动作标志。计算功率因数时计算相电压和相电流之间的角度，并归算到0°～90°。当相电流低于0.03In，或相电压低于0.3Un时将闭锁该相的低功率因数元件，在TV断线的情况下将三相低功率因数元件全部闭锁，CSC－125A数字式故障启动装置的软件逻辑框图如图1所示。
图1 软件逻辑框图
由图1可知，在低功率因数元件通过投退控制字KG1.4投入、远方跳闸通过投退控制字KG1.11投入的前提下，当A、B、C三相任一相功率因数低于其定值（图中已画出A相逻辑，B、C相同理，用虚线画出），且相电流、电压均未低到闭锁值（或门HC输出“0”）时，YB－HD－H10开放，此时若收信逻辑已启动，与门Y9（YA）输出“1”，延时t2（t1）启动远方跳闸继电器YTJ。
根据现场保护的定值单可得知CSC－125A数字式故障启动装置的低功率因数元件通过控制字KG1.4投入，低功率因数就地判据的整定值COSΦ=0.5，即Φ=60°。当Φ大于60°时，有置低功率因数动作标志，发低功率因数动作报警。CSC－125A数字式故障启动装置投入的收信工作逻辑为“二取一”，即通道一投入、通道二退出。“二取一”方式通过控制字KG1.13投入，远方跳闸通过控制字KG1.11投入。
低功率因数元件动作的原因在于功率因数低于了整定值0.5(当时500kV渔宜线有功在10MW左右，无功在170MW左右)，且时间超过了整定时间40ms；由于通道一未收信，通道二已退出，故Y1、Y2均输出“0”、H1输出“0”，启动继电器QDJ不启动；Y5输出“0”，Y9输出“0”，故远方跳闸继电器YTJ不启动，即不启动跳闸。若此时通道一有收信，即本站远跳保护装置收到对站远跳保护装置发来的保护启动跳闸信号，则在YB－HD－H10开放的同时，启动继电器QDJ经Y1－H1－H2启动，Y1－Y3－Y5－Y9开放，远方跳闸继电器YTJ延时t2=0.05s启动跳闸。
三、另一套保护未发报警原因分析
过电压远跳保护1装置（RCS－925A数字式故障启动装置）与过电压远跳保护2装置（CSC－125A数字式故障启动装置）的低功率因数动作原理相同。根据保护定值单可知，二者的功率因数整定值均为0.5（即功率因数角Φ=60°），低功率因数元件闭锁条件也均相同。在当时事件记录中只有过电压远跳保护2的告警存在，保护1未发低功率因数动作报警。
结合报警发生时的故障录波信息可以得知，在T1至T2时间段内，500kV渔宜线B相电流Ib低于0.03In，最低值约为0.015In，持续时间约8ms，电流值已满足低功率因数元件闭锁条件，若保护装置低电流时闭锁低功率因数元件的动作比较灵敏，此时B相低功率因数元件将会闭锁，不发低功率因数动作报警。另外，功率因数低于整定值0.5时，须经过低功率因数整定时间才能置低功率因数动作标志，保护2装置的整定时间较短，为40ms，有置低功率因数动作标志，发低功率因数动作报警；在收信工作逻辑为“二取一”且有低功率因数判据时，为提高装置可靠性，保护1装置的整定时间一般设置较长，在100ms以上，整定步长为10ms，最高可达200ms，因此没有置低功率因数动作标志，不发低功率因数动作报警。
四、结语
500kV线路保护在双重化配置中，两套线路保护均能实现线路故障等动作，但由于某些特定保护设置的整定时间等定值不同，使得两套线路保护动作情况不一，从而造成了仅单套线路保护发低功率因数动作告警的情况。本文对渔宜线过电压远跳保护低功率因数动作告警的分析，为现场设备运维工作提供了指导性帮助，今后遇到同类问题将更好的应对换流站现场突发情况。
【参考文献】：
[1]赵婉君. 高压直流输电工程技术（第二版）[M].北京：中国电力出版社,2010
[2]张全元，变电运行现场技术问答[M].北京：中国电力出版社,2003
[3]孟岩，CSC-125A数字式故障启动装置说明书
个人简历：钟源 ，1986-02，男，汉，工程硕士，现在国网湖北直流运检公司宜都换流站工作.