一、引言
天津国华盘山发电有限责任公司于2005年对500kV系统进行了改造。原线路保护为集成电路型保护，于1995年投入运行，近年来暴露出集成电路型保护装置可靠性较差和元件老化、更换新备件困难等问题，运行风险较大。在2005年盘电公司利用机组检修和春秋检机会对500kV系统电气二次设备进行了彻底改造，所有保护装置实现了微机化，并更换了不锈钢端子箱及电缆，解决了保护装置稳定性差、端子箱锈蚀严重、二次回路接地及电缆管进水冻断电缆等问题，从而大大提高了500kV系统运行的可靠性和安全性。
二、原500kV线路保护配置
国华盘电500kV系统主接线为3/2接线，目前共4串（其中国华盘电2个发变组-线路完整串，大唐盘电1个发变组-线路完整串、1个发变组不完整串）。如图1。
图1. 改造范围内的500kV系统主接线图

原盘安线设置两套主保护和一套后备保护，分别为美国GE公司的PSL纵联方向保护，为微波通道；德国SIEMENS公司的7SL32/C纵联距离保护，为载波通道；美国GE公司的TLS后备距离保护。
原盘北线保护设置两套主保护和一套后备保护，分别为法国ALSTOM公司的LFCB-102纵联电流差动保护，为光纤通道；德国SIEMENS公司的7SL32/C纵联距离保护，为载波通道；美国GE公司的TLS后备距离保护。
原断路器保护为南自厂FCZ-22操作箱、CCH-1重合闸、CDB-1失灵保护、CYB-1短引线保护构成。
原保护装置均为集成电路型产品（盘北线纵联电流差动保护为微机型除外），各串的断路器保护、线路保护运行时间已达10年左右，存在以下问题：
（1）断路器保护运行可靠性极差，在运行中多次出现误发报警、内部元器件损坏、电源插件损坏等问题，由于处理及时才未酿成重大事故，另外，厂家已不再生产这些产品及备件，对保证系统的安全稳定运行极为不利；
（2）线路保护由于为早期产品，其中PLS纵联方向保护，曾发生校验后传动过程中出口插件损坏不能跳闸、电源插件过热损坏等异常现象；7SL32/C纵联距离保护在调试中多次出现阻抗特性偏移、元器件损坏等异常现象且调试复杂、维护量较大。
（3）原有远方跳闸回路采用“二取二”不经就地判别跳闸方式，可靠性选择不合理。
（4）随着电网运行自动化水平的提高，非微机保护装置的硬件自检功能、校验手段、监测数据的传送均难以满足电网安全运行的要求。
（5）机组启动失灵保护的零序电流判据采用晶体管型继电器，在同类电厂曾发生由于二次负担问题导致区外故障保护误动。
三、500kV系统保护改造情况
盘安线和盘北线两条线路保护配置相同，保护配置为一套纵联电流差动保护、一套纵联距离保护。纵联电流差动保护是上海AREVA公司P544纵联电流差动保护，为光纤通道；纵联距离保护是南瑞继保公司生产的RCS－902A纵联距离保护，为载波通道。两套装置都是集主保护和后备保护于一体式的结构。P544纵联电流差动保护屏含P544分相电流差动保护、RCS-902A后备距离保护、RCS-925A过电压保护，配合使用上海AREVA公司生产的P591光电接口装置；RCS-902A纵联距离保护屏含有RCS-902A纵联距离保护、RCS-925A过电压及就地判别，配套使用许昌许继昌南通信设备有限公司生产的ESB2000i载波机。
表1 500kV系统第一串保护配置

表2 500kV系统第二串保护配置

保护信号传输通道示意图如下：
图2 光纤保护通道联系图

P544型纵联电流差动保护具有强大的保护功能，主要有：分相电流差动保护、静态充电电流补偿、CT变比校正、断线检测、通信监视、直接联跳和允许式联跳、瞬时测量、不带方向的相过流保护和接地保护、三段相间及接地距离保护、故障分析、单相和三相跳闸等功能。相电流差动保护－制动特性的分相电流差动保护是该继电保护装置的主要保护功能，该功能为所有故障提供快速、有选择性的保护。由于P544型纵联电流差动保护的后备保护（不带方向的相过流保护和接地保护、三段相间及接地距离保护）整定原则和方法与国内习惯不相同，国内设计很少使用。
RCS-902A是由微机实现的数字式超高压线路成套快速装置，近年来在华北电网尤其500kV线路保护中到了广泛应用。RCS-902A包括以纵联距离和零序方向元件为主体的快速主保护，由工频变化量距离元件构成的快速I段保护，由三段式相间和接地距离及两个延时段零序方向过流构成全套后备保护。保护有分相出口，配有自动重合闸功能。
RCS-925A过电压保护及故障起动装置。RCS-925A根据运行要求可以投入补偿过电压、补偿欠电压、电流变化量、零负序电流、低电流、低功率因素、低功率等就地判据，能提高远方跳闸保护的安全性而不降低保护的可靠性。另外，此装置还具有过电压保护和过电压起动发讯的功能。
保护改造后各种功能均通过微机保护装置实现，使得上述问题和隐患得到有效治理。
四、解决基建设计和遗留问题，重视回路的改造工作

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