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    110kV线路光纤差动保护联调试验浅谈

    发布日期:2019-08-29 来源:能源服务公司文/吴红浏览:1398


    核心提示:110kV线路光纤差动保护联调试验浅谈
     线路光纤电流差动保护是在电流差动保护的基础上演化而来的,基本保护原理也是基于基尔霍夫定律,利用电流互感器的减极性原则及在潮流计算中的矢量计算,不受运行方式变化的影响,而且由于两侧的保护装置没有电联系,光纤传输信号具有速度快、防干扰能力强的特点,现广泛运用于高压输电线路,作为线路快速切除故障,保障系统安全的主保护。

    光纤电流差动保护借助于线路光纤通道,实时地向对侧传递采样数据,同时接收对侧的采样数据,各侧保护利用本地和对侧电流数据按相进行差动电流计算,根据电流差动保护的制动特性方程进行判别,判为区内故障时动作跳闸,判为区外故障时保护不动作。

    如图一所示:K点短路时为区内故障,M侧、N侧、L侧电流流向故障点K,方向相同,线路两侧电流的差电流不再为零,当其满足电流差动保护的动作特性方程时,保护装置发出跳闸命令快速将故障相切除。

    图一

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    当线路在正常运行或发生区外故障时,线路两侧电流相位是反向的。如图二所示,M侧、N侧、L侧电流流向故障点K, 但M、L侧电流与 N侧相反,此时线路三侧的差电流为零,保护装置不动作。

    图二:

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    保护装置的动作特性如图三所示:

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    作为一名继电保护调试人员,在进行线路光纤差动保护调试时,熟悉差动保护原理、线路接线方式及运行方式、故障判别方式,对装置的现场调试至关重要。现以南瑞继保的RCS-943T保护装置为例,简单概述线路差动保护的联调,以抛砖引玉,共同探讨。

    RCS-943T保护装置主要用于线路T型接线,可实现“T”接输电线路三端分相电流差动全线速动保护,在这里主要探讨三侧光差联调的方法,对于装置的单体调试不作细述。

    我们在进行三端口光纤电流差动保护联调前,应完成线路三端保护装置单体调试、定值试验、自环方式下各种区内外故障试验及带开关传动试验,具备联调条件后,按以下步骤进行联调,具体步骤如下:

    一、保护装置软件版本号核对

    核对保护装置软件版本号及CRC核验码,并做好记录。

    二、通道调试

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     仍以上图为例,在三侧RCS-943T保护装置中,其中一侧为主机,作为参考端,另外两侧为从机,作为同步端,主从机由装置自动生成,不需整定(在保护状态——通讯状态中可以看到本侧的主从状态)。三侧以同步方式交换信息,参考端采样间隔固定,并在每一个采样间隔中固定向对侧发送一帧信息,两个同步端随时调整采样间隔,与参考端保持同步。运行过程中,如从机一与从机二通道发生故障,同时线路上发生故障,分相差动保护仍能动作,若主机与任一从机之间通道发生故障,装置自动切换主从机。如主机与从机一之间通道发生故障,主机自动切换为从机一,从机一自动切换为从机二,原来的从机二自动切换为主机,此时形成从机一与从机之间的通道异常的状态,通道异常灯亮,主机的通道异常灯不亮,主机的差动保护不退出,线路故障时,主机发内部跳闸信号使两个从机跳闸。故在T接线路上,任意两个装置之间通道发生异常,差动保护不会退出。

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    主从机装置自动生成,调试时以装置生成的主从机为准。

    三、差动保护联调

    1、保护装置差动电流传变值检查:投入三侧光纤差动保护压板,光纤通道正常,无告警信号。

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    同理,分别在N侧变电站和L侧变电站进行加量,检查另两侧的电流采样正常。

    2、A、B通道正常,模拟区内故障:

    合上三侧断路器,在M侧用继电保护测试仪加入故障电流(模拟A或B、C)相区内故障,三侧装置差动保护动作,跳开三侧断路器。

    3、A、B通道正常,模拟线路单端或两端空载运行,区内故障

    3.1 合上M侧、N侧110kV线路断路器,断开L侧断路器,投入三侧差动保护,在L侧加入正常电压值,在M侧模拟单相或相间故障,M侧、N侧差动保护动作,跳开本侧断路器,L侧无保护动作信号。(三侧轮流进行试验)

    3.2 合上M侧断路器,断开N变电站侧、L侧断路器,投入三侧差动保护,在M侧模拟单相或相间故障,在N、L侧加入正常电压值,差动保护动作跳开断路器。(三侧轮流进行试验)

    4、A、B通道正常,模拟TA断线(M侧TA线)

    合上三侧断路器,M侧模拟TA断线(三相电压正常,A、B相无流,C相电流大于差动保护整定值),N、L侧加入正常的电压值,差动保护不动作。(三侧轮流进行试验)

    5、模拟单侧电源弱馈线路,区内故障(L侧为弱馈线路)

    合上三侧断路器, N侧加入正常的电压值,L侧电压低于60%额定电压,在M侧模拟单相或相间故障,差动保护可靠动作。(三侧轮流进行试验)

    6、模拟通道故障,差动保护动作逻辑

    6.1 当三侧光差投入,任一通道异常时,保护装置在故障情况下可靠动作,在现场联调试验中必须在任两侧同时加入故障量,且故障相别一致。即,合上三侧断路器,断开M、N侧光迁通道,在M侧、L侧同时模拟A相故障,光迁差动保护动作,跳开三侧断路器。

    6.2 当有一通道异常时,如M、N侧通道异常,投入M、L侧两侧差动保护(将N侧保护退出),在M、N任一侧加入故障量,差动保护动作断开两侧断路器,但保护退出的N侧保护不动作。

    四、总结

    以上方法简单讲述了光纤差动保护在投运前的联调方法和步骤,目的就是根据光纤差动保护动作原理,结合实际运用中的运行方式,利用继电保护测试仪模拟不同运行方式下不同故障时,保护装置的动作逻辑,以此验证保护装置的二次接线及动作出口的正确性,保证继电保护装置在故障发生时能可能、快速切除故障,保证一次设备及系统的安全稳定运行。


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