摘 要：本文介绍了冰灾期间南方电网继电保护动作情况，从人员、组织、技术三方面对各项应急措施进行了总结，分析了保护运行、保护通道、专用收发信机、装置质量、电厂基础管理等方面暴露出的主要问题，并提出了今后改进与坚持的要点，以进一步提高继电保护应急能力，并对下一步的继电保护应急机制建设提出了建议。
关键词：继电保护 冰灾 实践 思考
1月中旬以来，南方电网遭遇了罕见的低温雨雪冰冻灾害，全网10千伏及以上线路停运7541条，35千伏及以上变电站停运859座，光缆中断106条，500kV线路故障跳闸137条次，220kV线路故障跳闸345条次，多条线路倒塔、断线。多处光纤通道中断，影响保护通道和保护的正常运行；电网结构急剧变化，与整定计算采用的正常计算方式极大不同。南方电网广大继电保护人员以及分布于各个厂站的继电保护装置经受了史无前例的严峻考验。通过扎实有效的工作，继电保护为电网安全稳定运行构筑了牢固的第一道防线，确保了交直流混合运行大电网的安全稳定。
1 保护动作情况及主要应急措施
1.1 保护动作情况
全网所有继电保护装置共动作26176次，不正确动作4次，正确动作率为99.99%；220kV及以上系统保护共动作8331次（相当于2007年1～6月全网累计次数的1.3倍），不正确动作4次，正确动作率为99.95%；贵州电网220kV及以上系统保护共动作3796次（相当于贵州06年、07年两年动作次数总和）。
1.2 主要应急措施
1.2.1 人员准备
（1）快速反应、快速处理。冰灾伊始，立即启动应急机制，严阵以待，总调继电保护处、各中调保护科（部）安排人员24小时值班，密切注意电网结构、运行方式变化以及继电保护运行情况；要求覆冰地区的重要厂站安排通信、保护人员进站值班，以便及时执行定值调整和保护异常处理；与主要保护生产厂家联系，请其做好24小时随时赶赴现场的准备。实践证明，继电保护人员坚守一线、时时在岗保证了执行各项临时措施以及消除保护装置和通道缺陷的及时性和有效性，在协助判断和汇报故障信息方面也发挥了很好作用。
（2）合理安排、周密部署。总调保护处从预案编制、保护跳闸分析、事故处理、动作统计、定值校核、保护通道监测等方面进行合理分工，各负其责，保证各项应急工作的延续性，紧张有序、忙而不乱的进行，避免在任务重时间急的特殊时期因工作面重叠交叉信息沟通不够而出现失误。指定专人与各中调保护科联系，加强信息沟通，了解继电保护运行情况，帮助协调有关工作。
1.2.2 组织管理
（1）加强沟通、及时协调。加强与调度、方式、通信等专业的信息交流，及时掌握电网各专业应急方案，有针对性地制定保护专业应急措施。将保护采取的应急措施可能对电网运行的影响及时通报其他专业。及时向通信专业反馈保护通道应急需求，共同做好保护通道应急预案。
（2）细化管理，规范流程。每天调度早会后、下午下班前定时召开处内碰头会，通报最新情况，做好继电保护分析和下一阶段工作部署，强化应急预案的学习掌握。做好值班记录，建立值班人员交接班制度，避免盲区。建立临时措施、调整定值、通道情况、保护动作报告等的详细档案，加强定值执行流程的管理。
（3）通力配合，共度难关。很多预案需要其他专业的支持，并集中多方力量共同完成，处室间的合作更为频繁和紧密。因覆冰影响，多条直调500kV线路光纤通道中断，影响系统安全，在继电保护处和通信处的共同努力下，通过临时迂回路由或电信路由恢复相关保护光纤通道，实施的过程中，保护专业和通信专业紧密合作，形成了一套规范流程，保证了临时通道接入的质量和速度。在系统网架结构变化较大、继电保护通道持续恶化的情况下，由保护处提供初步的配合方案，方式处分析计算配合方案是否满足系统稳定要求；确保了各种定值和措施执行到位、恢复及时。
1.2.3 技术措施
1.2.3.1 灾前技术管理
（1）双通道的推广与实施。南方电网率先在全国推广500kV继电保护装置“双通道”，每套装置的两个通道采用不同路由或不同传输方式，当其中的一个通道故障时，保护装置仍然具备通道。冰灾期间没有发生因保护通道原因导致线路停运的事件。“双通道”不仅保证了主保护的可靠运行，也为各种紧急预案的实施争取了时间。
（2）西电东送主干线路配置三套保护。青河双线因覆冰影响多次故障跳闸，多次强送。由于多条线路倒塔，青河双线主一、主二保护通道中断，主三保护正确动作跳闸。冰灾期间，梧罗I线梧州侧主二保护插件故障，由于线路仍然具有两套保护装置运行，没有因为该缺陷牵制保护人员处理更加紧急工作的精力。
（3）将载波放在技术管理的重要位置。日常技术管理中，在仅具备一路光纤通道的情况下，均要求开通载波通道，实现不同路由传输。事实证明，多条OPGW光缆被冰雪压断，导致继电保护装置所有光纤通道中断，保护装置通过载波通道快速切除故障，保证了系统的稳定。
1.2.3.2 灾期技术措施
（1）未雨绸缪，超前制定预案。根据电网结构、运行方式的变化以及通道中断情况及时制定保护定值调整、开通备用通道的应急预案，强调预案的可操作性。对于临时措施的方案细化到每套具体保护装置、每项具体定值，避免仓促之间临时制定方案。总调及各中调制定应急预案117个。
（2）深入分析，及时校核定值。针对系统负荷较轻时容易产生过电压、系统较弱时定值灵敏度不足、保护通道不可靠时纵联保护和远跳易拒动、串补退出时增强保护的可靠性、保护通道部分中断导致纵联保护不可靠或保护通道全部失去导致纵联保护不可用等情况，总调继电保护处及时进行系统结构变化后弱电源侧保护弱馈功能投入、过电压定值调整、开关失灵电流定值调整、母线差动保护启动电流定值调整、辅助保护出口逻辑调整、零序和距离后加速调整、距离后备保护动作延时的调整和串补及相邻线路受串补影响的距离Ⅰ段的调整，共执行了310余套临时定值单；云南中调保护科针对可能出现的线路双高频保护同时退出，在保电网稳定和保证选择性的原则下制定了临时保护配合整定方案；贵州中调保护科进行各种方式下6000余次定值核算，对332套次的保护装置进行了定值调整。 来源:输配电设备网
（3）密切关注，加强通道监视。针对线路因覆冰断线或倒塔，多条500kV及220kV线路OPGW/ADSS光缆断裂，同时，载波通道衰耗随天气变化呈逐步增大趋势，保护通道可靠性急剧下降，某些线路存在失去全部保护通道的风险，实时注视保护通道的运行情况，尤其是只有载波通道的线路保护通道的监视和测试，滚动记录分析。光纤通道中断后，积极与通信专业协调利用省网或电信2M电路为高频保护及辅助保护开通4条次迂回路由，其中，利用广西省网2M电路为河柳双线保护开通迂回通道，利用电信2M电路为安贵二线和安青二线保护开通迂回路由，在后续线路跳闸中为保证快速切除故障发挥了重要作用。
（4）快速反应，强化动作分析。做好每一次保护动作跳闸后的分析工作，通过各种方式快速收集保护打印报告、故障录波等资料，注重细节，认真分析，不放过任何一个疑点，确保每次保护行为判断的准确性，不给电网运行留下任何安全死角。对于保护异常及不正确动作情况，及时落实整改措施消除隐患；云南中调保护科充分利用故障录波远传系统、保护信息管理系统和行波测距系统，及时远方调取故障录波图、保护动作信息和行波测距数据，在多次发生复杂或转换性故障时，用较短的时间进行了判断并及时通报，大大提高了事故处理效率。贵州中调保护科对3796次的保护跳闸进行评价、1500余份的故障录波进行了详细分析，并两次到现场进行事故调查，做到了动作行为不清楚坚决不放过，没有措施坚决不投运。
2 暴露出的主要问题
2.1 频繁故障下继电保护运行压力极大
冰灾期间出现因装置缺陷或保护通道的影响，导致只剩下1套纵联保护运行的情况，在线路大面积跳闸、电网结构薄弱的情况下，故障时该套保护若拒动带来的后果将十分严重。
2.2 保护光纤通道不够健壮
本次冰灾期间，106条通信光缆受损断裂，光纤通道中断，影响保护保护的正常运行，暴露出光纤通信网络不够健壮、通信方式单一的问题，如500kV安贵线光纤通道中断后，由于220kV光缆也中断无法开通迂回路由，而电信路由因为技术条件限制无法应用于差动保护，从而导致安贵双线保护较长时间仅有载波通道，安贵一线差动保护无法投入运行，保护运行可靠性下降。
2.3 保护专用收发信机方式可靠性较低
贵州电网220kV线路保护普遍采用专用收发信机方式（只有220kV麻车线为复用载波机方式），冰灾期间220kV线路由于覆冰影响通道衰耗剧增，超过现行国家标准，220kV运行线路中有60条线路主保护受影响，涉及专用收发信机保护装置190套，占全部（370套）专用收发信机方式的51.35%。引起通道告警；220kV麻尾变的三回出线中，麻车线2台载波机没有因为线路覆冰出现异常，而都麻双线2台收发信机都中断（都麻双线为光纤＋载波方式，光纤通道正常）。云南电网有4条220kV线路双高频保护退出和40多条次线路单套高频保护退出。可见收发信机方式可靠性较低，载波机性能强于专用收发信机。纵联保护投运率和故障快速切除率大大下降，增大了电网运行风险。
2.4 继电保护装置制造质量仍有待提高。
冰灾期间，发生了两起由于保护软件缺陷及原理缺陷导致的不正确动作事故。一起是1月27日PSL602GW保护软件缺陷造成500kV安八线八河侧保护在线路区外故障时误动；另外一起是2月1日CSL101A保护原理缺陷造成贵州220kV干东I回线路区内发展性故障时保护拒动。
2.5 部分系统外电厂继电保护基础管理较薄弱
冰灾期间，发生了两起因为系统外电厂值班员误投退保护压板导致的不正确动作事故。一起是由于保护载波通道与光纤通道压板标签相反，导致在光纤通道中断拟退出光纤通道时误将载波通道压板退出，造成线路纵联保护失去全部通道从而在故障时拒动的事故；另外一起是由于误投闭重三跳压板，导致线路单相故障时三跳不重合。这两起事故暴露出部分系统外电厂继电保护基础管理不够规范，存在薄弱环节。 3 今后坚持与改进要点
3.1 继续强化保护配置。
冰灾期间因装置缺陷或保护通道的影响，导致部分保护装置无法正常运行，对于配置了3套保护的运行可靠性则显著提高。兼顾西电东送线路长时间大负荷运行、检修时间短的特点，每条线路宜配置3套保护。此外，此前推行的具备双通道接入功能的保护装置具有很好的实用性，一个通道中断另外一个通道正常时仍可以保证纵联保护运行，今后要继续加强此种配置方式。目前正在与生产厂家研究开发光纤差动保护与纵联距离合二为一的新装置，以便利用电信光缆或载波机进行纵联距离保护的运用。
3.2 继续强化保护通道配置。
电网结构日益复杂，电网稳定对故障切除时间的要求较高，纵联保护的投入对保证故障快速切除和优化后备保护的配合起着至关重要的作用，而纵联保护的投入依赖于保护通道的时时可用。建议在增强光缆本身强度的同时，继续加强光纤通信网络的建设，为保护提供多个迂回路由，提高可靠性。在重覆冰地区考虑适当增加载波通信方式。短期内新建扩建500kV线路宜开通保护载波通道。
3.3 加强继电保护装置管理。
加强继电保护装置缺陷统计和管理，为运行管理和配置选型提供依据。开展保护装置及二次回路标准化设计工作。认真落实各项反措。
3.4 继续强化系统外电厂继电保护的基础管理。
应加强新设备投产验收以及定值、压板投退管理，特别是对系统外电厂值班员加强应知应会基本技能的培训。
3.5 进一步加强系统后备保护的配合。
冰灾期间在相对集中的区域出现了多条线路跳闸停运和线路高频保护退出的现象，此时为保电网、保设备安全，后备保护的作用很关键。应进一步重视和优化系统后备保护的配合关系，特别是重视在电网特殊（或紧急）方式时后备保护的配合使用。
4 结语
综上所述，通过建立科学的应急机制，采取有效的应急方案，继电保护提高了电网抵御冰灾能力，确保了电网安全稳定运行。同时，还要居安思危，进一步从技术、管理、工作三个方面，全面深入地总结抗灾保电成功的经验和存在的不足；针对不足，抓紧落实措施，提高应急能力；举一反三，进一步完善继电保护应急机制，如广东、海南防台风，广西、贵州防冰灾，云南防地震。
