探讨快速切除220kV变压器死区故障的继电保护方案
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220kV典型保护死区问题的探讨关键词: 继电保护断路器保护死区摘要:针对220 kV 断路器只在一侧装设一组CT 的现状,简要分析了目前典型保护死区的常规动作逻辑及其存在问题,研究了在断路器两侧各装设一组CT 的条件下,通过两侧保护加入低电压闭锁功能,分段跳开相应断路器的动作机理。
在此基础上提出了消除保护死区的解决方法,即在断路器两侧各装设一组CT 的基础上,两侧保护加入低电压闭锁功能,分段跳开相应断路器切除死区故障。
此法在一定程度上能够有效降低事故影响范围。
0 引言目前,220 kV 变电站通常采用双母线带旁路的主接线方式,断路器只在一侧装设一组CT。
由于继电保护装置自身工作原理等方面的缺陷,被保护元件在某一特定的小范围内发生故障而由延时的后备保护切除(常发生在各类断路器与断路器CT 之间),这类故障称之为死区故障。
典型死区故障一般有三种:出线断路器与出线CT 之间的死区故障;主变断路器与主变CT 之间的死区故障;母联断路器与母联CT 之间的死区故障。
虽然这三种死区故障发生的概率很小,但随着电网的日趋复杂,电力系统的稳定可靠运行变得愈加重要,一旦死区发生故障不能及时切除,或者不能准确切除,相对来说对系统的稳定运行将影响更大[1]。
本文就这三种典型死区故障存在的问题进行探讨,提出在断路器两侧各装设一组CT 的基础上,保护加入低电压闭锁功能,分段跳开相应断路器切除死区故障的对策,此法在一定程度上能够大大降低事故影响范围。
1 出线断路器与出线CT 之间的死区故障1.1 常规保护逻辑如图1 所示:当出线断路器与出线CT 之间的A 点发生故障时,因该点故障属母差保护范围,不属于线路保护范围。
但在母差保护动作跳开母线所连接断路器后,A 点故障仍然存在,因此图1 中的A 点对母差保护来说就意味着死区故障点。
图1 出线单CT 死区故障示意图(常规)实际应用时,通常利用母差、失灵保护动作启动的永跳继电器TJR 来驱动保护(高频闭锁或纵差保护)动作,远跳对侧断路器,从而切除该死区故障。
220kV变电站继电保护故障及解决对策近些年随着经济的快速发展,社会用电量有了飞速增长。
为了有效应对用电高峰期、确保用电安全性和稳定性,在变电站中引入了先进的继电保护装置,能够及时发现并解决相应问题。
本文主要分析220kV变电站继电保护装置运行中的故障问题,提出了相应的解决对策,希望能够对相关人士有所帮助。
标签:220kV变电站;继电保护;故障;解决对策引言随着社会的快速发展以及技术水平的提升,各个都在不断创新发展,电力行业也是如此,积极引进全新技术方法到实际工作当中。
近些年智能电网以及开始推广普及,智能变电站等先进的电力设备也得到了广泛应用。
对于220kV智能变电站来说,继电保护设备是最为重要的部分之一,对于整个电力系统的安全运行具有非常重要的作用,所以要加强继电保护装置的安全管理力度,充分分析其可能发生的故障,采取针对性措施进行解决,从而确保智能变电站能够最大程度发挥作用,推动电力行业发展。
1变电站继电保护装置的作用分析1.1保障电力系统运行的稳定性变电站继电保护装置需要切实保障电力系统运行过程中的安全性以及稳定性,以此来有效地保障变电站电力系统运行过程中持续处于一个相对稳定的运行状态。
继电保护装置的存在可以使得工作人员在电力系统出现故障的情况下,可以迅速地对于电力系统所出现的故障进行全面而准确的分析,在排查出电力系统故障的位置的情况下通过向断路器发出继电保护装置的命令,从而及时而准确地将电力系统中的故障所在位置进行切除,以有效地避免电力系统所发生的故障进一步造成破坏,这对于有效地保障电力系统运行过程中的安全性以及稳定性而言具有十分重要的作用。
1.2有效反映电力系统运行状态在电力系统出现故障的情况下排查出故障的一个重要原因便是继电保护装置的存在可以反映出电力系统在运行过程中的实际状态。
这就使得相关技术工作人员可以在电力系统的运行过程中根据系统各个部分的运行状态以及所发出的故障信号来判断系统的运行状况。
220kV变电站的继电保护工作要点探讨摘要:220kv以下的变电站因其数量较多,结构相对复杂,功能性大等原因,使得对其进行的继电保护显得尤为重要本文就变电站继电保护工作要点及所出现的问题进行必要的总结,以此给予变电站继电保护以理论上的保证。
关键词:变电站继电保护工作要点1 继电保护装置的任务及基本要求1.1 继电保护装置的基本任务继电保护装置的基本任务是:在供电系统正常运行的过程中能够安全完整地监控各个设备运行的基本状况,为工作人员提供十分可靠的运行数据;当供电系统发生故障时,能够自动而且迅速地将故障设备切除,以保证没有出现故障的部分继续运行,及时、准确地发出警报,以便能够尽快解决。
1.2 继电保护装置选择的基本要求首先、选择性要求。
当供电系统中发生故障时,继电保护装置能够具有选择性地将故障部分切除,保证非故障部分的正常运行。
其次、灵敏性要求。
在继电保护系统的保护范围之内或之外,保护装置均不产生拒绝或错误动作。
再次、速动性要求。
保护系统应尽快切除短路故障,减轻因电流短路而产生的对电气设备的损坏,同时加快系统电压的恢复速度。
最后、可靠性要求。
为确保保护装置动作的可靠性,必须保证保护装置在设计、整定计算、安装调试过程的准确无误。
2 220kV变电站母线保护死区及解决措施2.1 出线处断路器与其电流互感器间故障目前,220kV以下的变电站一般采用双母或双母带旁的电气主接线形式。
当出现断路器与电流互感器之间发生故障的时候,此处故障处于母差保护、线路后备保护范围,对于整个线路主保护来说,此时的故障不在其保护范围之内。
通常采用母差保护动作启动该线路保护分相操作箱中的永跳继电器,永跳继电器接点即母差保护动作停信(其他保护停信)来解决此类死区故障。
对本侧出线的高频主保护来说,属于反方向故障;一直发闭锁信号,对侧高频保护闭锁不动,靠后备保护II 段动作会延长切除故障时间,对系统稳定不利。
为快速切除故障,只能利用永跳接点(其它保护停信优先)来迫使本侧收发讯机停信,让对侧高频保护及时动作切除死区故障。
浅谈220kV变电站保护配置中死区故障及解决方法作者:章锋来源:《中国新技术新产品》2015年第15期摘要:本文主要分析了220kV变电站保护配置中,在设计、施工以及调试工作中出现死区问题,主要表现在各类断路器以及断路器电流互感器之间的死区故障,阐述了这些死区故障产生的原因,并针对其进行探究,提出了解决保护死区的方法,进而保护220kV变电站保护配置系统,促使设备正常运行。
关键词:变电站;死区;解决方法中图分类号:TM63 文献标识码:A随着我国电网设备在不断增多,根据目前电网的实际网络连线来看,由于网络密集性,导致个别线路或者是个别目前因故障端来,在瞬间跳闸中,不会对整个系统的运行造成大的影响,但是在220kV变电站保护配置中,由于系统接线中存在继电保护的死区故障,必须要通过带延时来切除故障,这就对整个电网设备的运行系统带来了很大的影响。
针对这一电网现状,电力工作人员在设计、施工以及调试环节中,要加强对变电站保护装置的安装,尽可能避免产生保护死区。
本文通过分析220kV变电站保护配置中出现的死区故障,并对其进行探究,提出了相关的解决方法,做到保护死区,提高变电站设备运行的稳定性和安全性。
1线路断路器与线路电流互感器针对目前220kV变电站系统进行分析,该设备在使用中一般采用双母线或者是双母线带旁路的主接线方式,设备在正常运行过程中,当出线断路器与出线电流互感器发生故障时,并且该故障属于母线保护范围,查看故障之后,将目差保护动作跳开出线断路器之后,发现故障仍然存在。
在变电站系统运行中,通常采用母线保护动作停信来解决出线断路器与出线电流互感器之间发生的故障。
为了解决出线断路器与出线CT之间发生的死区故障,加强对变电站光钎纵联保护,设置并安装了远跳功能,从TJR接点开入光钎纵差保护,最终实现了远条对侧线断路器切除死区故障的目的,然而在具体操作时,需要注意的是:(1)在出现线路保护装置一套光钎纵差保护与另一套载波通道的高频保护设置时,为了解决永久性死区故障,因此,需要电力技术人员分相操作箱中TJR永跳继电器,避免出现由于未断开光钎纵差保护对应的光纤通道,造成误发远跳命令,影响线路断路器正常使用。
浅析某220kV变电站母线相继故障的继电保护动作摘要:一般在出现母线间弧光短路、异物被大风刮起和母线设备瓷套炸裂飞溅等情况,母线才会发生相继故障。
下文主要结合某220kV变电站的故障情况,就它的保护动作和故障产生的原因进行了分析。
关键词:变电站;母线;保护动作;故障原因电力继电保护的任务是自动的,快速的,有选择性地将电力系统中的故障设备通过断路器从电力系统中切除,使得无故障部份继续运行.继电保护的原理:是利用被保护设备故障前在某些突变的物理量,当突变达到一定值时,经逻辑判断环节,发出相应的跳闸的指令。
母线为系统的灵活运行提供了方便,但发生故障造成的后果却很严重。
虽然母线发生故障的概率很小,但对系统的冲击很大。
当母线发生故障时,最少要损失一条母线,系统运行的可靠性将会严重降低。
母线发生故障后,迅速判断故障性质,采取措施减少损失,将是第一要务,对继电保护工作者尤为重要。
1故障情况由于遭遇大风、雷雨天气,某变电站5号、4号母线先后发生故障,2201、2202、2210、2211、2215、2216、2217、2219断路器跳闸,220kV母线失电。
该变电站220kV母联2245设备引线采用上下布置的结构,5号母线引线位于上部,4号母线引线位于下部。
该变电站220kV母线故障空间位置见图1。
由于大风造成母联2245-5隔离开关与2245断路器TA之间U相引线晃动并对架构放电(图1第1故障点),形成5号母线U相接地故障;220kV母差保护动作跳开5号母线上的断路器,其中母联2245断路器最后切除。
在切除的同时,2245-4隔离开关与断路器间的架空引线对架构放电(图1第2故障点),220kV 母差保护再次动作,跳开4号母线上的断路器。
经检查发现:2245-5隔离开关与2245断路器TA之间U相引线第3节有放电痕迹;2245-4隔离开关与断路器间的架空引线至架构的绝缘子串架构侧第3片因被电弧灼伤而发白,且有一角已破碎。
快速切除220 kV线路死区故障的保护策略吴 雨(国网江苏省电力有限公司检修分公司,江苏 南京 210000)Protection Strategy for Fast Removal of Dead Zone Fault of 220 kV LineWU Yu(Maintenance Branch of State Grid Jiangsu Electric Power Co., Ltd., Nanjing 210000)〔摘 要〕 针对220 kV 系统中传统保护策略在切除线路死区故障时依赖永跳继电器动作接点,导致可靠性低、速度慢的缺点,在分析了线路发生死区故障时的特点以及继电保护动作逻辑的基础上,提出了基于置反故障侧CT 电流的快速切除线路死区故障的继电保护策略。
比较了新型继电保护策略与现有继电保护策略在切除死区故障时的动作逻辑和动作过程,并在PSCAD /EMTDC 仿真系统中对新型死区保护策略进行了验证,从而证明了所提出保护策略的可靠性与快速性。
〔关键词〕 继电保护;死区故障;电流置反;死区保护Abstract : In view of the shortcomings of traditional protection strategy in 220 kV system, which relies on the action contact of permanent tripping relay when removing the dead zone fault of the line, resulting in low reliability and slow action speed, based on the analysis of the characteristics of death zone fault of the line and the operation logic of the relay protection, a fast relay protection strategy for removing the dead zone fault of the line based on CT current at the reverse fault side is proposed. This paper compares the proposed relay protection strategy with the existing one in respect to the action logic and action process in case of dead zone fault removal, and verifies the proposed new dead zone protection strategy in PSCAD / EMTDC simulation system, thus proving the reliability and rapidity of the proposed protection strategy.Key words : relay protection; dead time fault; current reversal; dead time protection 中图分类号:TM81 文献标识码:A 文章编号:1008-6226 (2020)12-0053-05侧断路器跳闸彻底切除故障,传统的220 kV 死区保护策略与可靠、快速切除电网故障的要求相违背。
快速切除220kV变压器死区故障的继电保护方案孙波发表时间:2020-06-01T11:19:55.847Z 来源:《基层建设》2020年第4期作者:孙波[导读] 摘要:220kV变压器的继电保护方案主要是在运行设备发生短路故障,将故障屏蔽在电网运行范围外的一种继电保护方法。
国网山西省电力公司大同供电公司山西省大同市 037008摘要:220kV变压器的继电保护方案主要是在运行设备发生短路故障,将故障屏蔽在电网运行范围外的一种继电保护方法。
220kV变压器继电保护模式的设计,虽然在一定程度上提升了短路故障处理效率,但是不可避免的在保护范围上出现了死区。
这种情况下,短路故障问题就无法有效处理。
因此,对快速切断220kV变压器死区故障继电保护方案进行适当探究具有至关重要的意义。
关键词:220kV变压器;死区故障;继电保护引言由变压器电源侧后备保护动作或联跳变压器其他侧断路器的方法,来切除220kV变压器某侧断路器与变压器差动保护电流互感器(TA)之间发生的死区故障,切除故障时间较长;由于是变压器出口故障,容易造成变压器损坏。
分析了220kV变压器各侧死区故障的故障特征和有关的继电保护动作特征,借鉴现运行的母线差动保护中母联断路器死区故障保护和线路断路器死区故障保护的原理,提出了快速切除220kV变压器各侧死区故障的保护方案,并研究了变压器死区故障保护短延时的合理取值。
1变压器死区故障的主要特征1.1变压器各侧的死角故障从理论上来说,当变压器跳转到220kV时,后备系统会启动自我保护的状态,将电流断开,直到调整完毕后再进行工作准备。
如果一切都按照预定的方式进行,那么也就不会发生所谓的死角情况。
但变压器系统有两侧都在发挥着作用,可只有一处有断电设备,另一侧是没有的。
在母线侧处就很有可能出现死角等情况。
电压根据实际数量的多少分为几个不同的等级,各等级之间都有着很大的不同。
在两个断路器进行连接的端口处,至少有两个地方电压都检测不到,也就是说在这两个节点处,极有可能发生故障。
探讨快速切除220kV变压器死区故障的继电保护方案
发表时间:2018-11-11T11:58:00.780Z 来源:《电力设备》2018年第17期作者:向华钧
[导读] 摘要:现阶段,掌控电力的最佳途径便是运用快速切除220kV变压器死区故障的继电保护技术,其不但能确保供电系统良好发展,并且还能有效防范死区出现问题故障。
(韶关市关山供电工程有限公司广东韶关 512029)
摘要:现阶段,掌控电力的最佳途径便是运用快速切除220kV变压器死区故障的继电保护技术,其不但能确保供电系统良好发展,并且还能有效防范死区出现问题故障。
本文将主要围绕变压器死区故障的主要特点展开分析,并提供方案以供参考。
关键词:220kV变压器;死区故障;继电保护
所谓死区故障,具体是指220kV变压器在电流出现短路或是互感器通过时把问题拒绝在调度以外的一种形式,同时让电力防护生成死角。
即使在电压超出标准额时,还会驱动自我保护性能,然而却并非全方位的,这些问题依然存在。
因此,探究死区故障的继电保护方案有着举足轻重的意义。
一、变压器死区故障继电保护方案
伴随死区故障对电力影响逐渐加深,电力监管人员对其的关注程度也愈来愈高。
各种各样的继电保护方案也纷纷涌现,以此确保电力的稳定运作。
对比220Kv变压器各侧死区故障特点、继电保护动作特点与电网其余死区故障继电保护方案,可采取以下方案:(一)方案一
在220kV变压器一端存在死区问题时,其问题特点是此端母线差动未折回,220kV变压器此端母联依然有问题电流经过。
对比此问题特点,制作TA断路器死区故障的继电保护方案,提供变压器此端问题死区问题封母联的跳闸掌控方案。
首先,变压器此端后续保护跳闸出口,继电器保持动作形态,或其余保护跳闸出口,继电器保持动作形态。
其次,变压器此端各相电流处于驱动值,或者负序电流超过规定值。
以上条件都达到要求时,经过一定的延时后退出变压器此端变压器差动保护母联,也就是变压器此端电流不参加变压器差动保护电流运算。
在以上某条件不达标时,零秒连接变压器此端变压器差动保护母联,也就是变压器此端电流参加变压器差动保护电流运算。
因为变压器差动保护鉴别此问题通过区外问题转变成区内问题,进而让变压器差动保护动作,驱动变压器总出口跳闸回路,躲避其余断路器,清除了此问题。
(二)方案二
在220kV变压器一端出现死区故障时,故障特点和方案一相同,对比线路路断路器死区故障继电保护方案里的光纤分相电流差动保护去除故障,制定变压器此端死区故障驱动链条的跳闸掌控方案。
首选,变压器此端后续保护跳闸出口,继电器位于动作形态,或其余保护跳闸出口,继电器保持动作形态。
其次,变压器此端各相电流到达驱动值,或者负序电流超过规定值。
以上条件都达到时,经过一定的延时后驱动变压器保护总出口跳闸回路,驱动避开变压器的各端断路器,进而实现迅速去除此种变压器死区故障的效果。
如果其中有一个条件没达到,零秒折回,跳闸总出口回路不驱动变压器来保护。
针对这两套方案而言,鉴别变压器此侧各相有无电流,可搜集变压器此侧差动保护TA电流,此电流定值可依据避开变压器此侧最大负载电流或者依据变压器此侧电路终端时此死区故障有充足的机敏性整定。
在变压器此侧是高效接地体系时,负序或者零序电流定值可依据变压器此侧母线接地问题有充足的机敏性整定。
在变压器某侧电压等级是小于等于35kV系统时,其往往是不接地体系,那么变压器此侧零序电流判据可无用。
如果是电阻接地体系,那么变压器此侧零序电流判据可运用。
(三)方案三
在220kV变压器一端出现死区故障时,其后续保护动作,避开变压器此端断路器,并且断路器已在分闸地点,然而220kV变压器此端TA依然有问题电流通过,制定TA断路器死区故障继电保护方案,实际此端死区故障跳闸掌控方案为:首先,变压器此端断路器位于分闸地点;其次,变压器此端各相电流都大于规定值,负序电流或者零序电流也纷纷大于规定值。
以上条件都达到时,通过一定的延时后退出变压器此端变压器差动保护母联断路器,代表变压器此端电流不参加变压器差动保护电流运算。
在其中某一条件未达到时,零秒连接变压器此端比那氩气差动保护母联断路器,也就是变压器差动保护把问题测电流退出比那氩气差动保护电流运算,等于变压器差动保护有效差流从之前的较小或者零变成短路位置的短路电流,从而让变压器差动保护鉴别此问题从区外问题转变成区内问题,进而让变压器差动保护行为,避开变压器其余侧断路器,清除了此问题。
(四)方案四
条件为:侧断路器位于分闸地点;变压器各相电流大于规定值,或者负序电流零序电流大于规定值。
达到这两个条件时,通过一定的延时驱动变压器保护总出口跳闸回路,避开变压器各端断路器,进而村塾去除此种死区故障。
在有一个条件未达到时,零秒撤回,总出口跳闸回路不驱动变压器保护。
针对方案三与方案四而言,以上各相电流可搜集变压器此侧差动保护TA电流,相电流的整定值可制定成大于变压器1.2倍此侧额定电流或者依据变压器此侧断路器中断时本侧死区相建问题有充足的机敏性整定。
在变压器本侧是高效接地系统时,负序电流与零序电流整定值都能依据此侧目前接地问题有充足的机敏性制定。
变压器其中一端是电压级别是35kV和之下系统时,此系统往往是经消弧线圈接地或者不接地系统,那么变压器这侧零序电流判据无效。
如果是电阻接地系统,那么变压器这端零序电流判据有效。
(五)变压器死区故障保护的布置
依据220kV变压器某一端有无出现死区故障展开布置,仅要有这一端或者这一端的某一分支出现死区故障,那么此端或者某一分支回路要依据迅速去除死区故障方案布置变压器死区故障保护。
二、关于变压器死区故障保护延时
(一)方案一与方案二
针对这两个方案来讲,变压器某侧死区故障延时t1可从此端母线差动保护或者变压器此端后续保护驱动出口继电器动作之后发射跳闸脉冲计时,所以,此延时要超过此端断路器跳闸组织行为时间与中断电弧时间加上此端母线差动保护或者变压器此端后续保护驱动出口继电器折回时间或者电流鉴别元件折回时间。
断路器跳闸行为动作与中断电弧时间通常在50-60ms,往往不会超过80ms;出口继电器折回时
间通常不足30ms,电流鉴别元件折回时间通常不会超过20ms,综合保护的稳定性与时间裕度考虑,且对比母联死区故障延时140ms的需求,t1可取140ms。
(二)方案三与方案四
针对这两个方案而言,变压器某侧死区故障延时t2要从变压器本侧断路器跳闸地点接点衔接动作计时,所以,这一延时往往要超过变压器此侧断路器跳闸组织动作后终端电弧时间加上电流鉴别元件折回时间。
因为添加了此侧断路器跳闸地点接点,此死区故障保护较方案一和方案二缺少一些断路器跳闸组织动作时间;断路器跳闸组织固定动作时间往往在30-40ms,所以添加断路器跳闸地点接点时,可在方案一与方案二的前提下增加变压器死区故障保护动作速率,结合保护的可靠性与时间裕度考虑,t2可取范围为110-120ms。
结论:综上所述,鉴于变压器和电流运作的根本属性,时常会出现故障的死区问题,传统的电路里掌控措施不能及时将电压问题检查出来,让电流在可靠的环境中展开规划。
因此,相关工作人员要站在问题的源头考虑,改变继电保护措施,研究高效的发展形式,把线路断路器与母联断路器问题的预制形式予以落实。
参考文献:
[1]汤大海,陈永明,潘书燕.快速切除220kV变压器死区故障的继电保护方案[J].电力系统自动化,2014,38(04):115-122.
[2]晋龙兴,肖硕霜.继电保护选择性存在的问题及解决方案[J].科技创新与应用,2015(28):191-192.。