高压线路保护装置技术应用分析
- 格式:pdf
- 大小:31.38 KB
- 文档页数:2
线路重合闸的应用摘要:生产生活中对电力的需求很大,线路重合闸是保证电力系统能够正常运行的重要方式,重合闸保护在220kV线路保护中也是重要的保护之一,它对电力系统安全稳定地运行起着极为重要地作用,能够使电力系统更加稳定可靠运行。
本文主要分析重合闸在220kV线路保护中特点及其应用。
关键词:线路保护;重合闸;安全稳定;启动回路引言以某电厂220kV线路保护配置为例,该公司线路保护采用南瑞RCS-931A组成第一套线路保护和许继WXH-803A +WDLK-861A组成第二套线路保护的双套保护加 CZX-12R2 操作箱的保护配置。
本文将从线路保护重合闸的基本原理、二次回路配置等方面进行阐述,以使继电保护人员深入理解线路保护重合闸,进一步提高继电保护人员对重合闸的认识及事故判断的准确性。
1 输电线路装设重合闸的意义重合闸是为保证系统的安全稳定运行而设置的一种自动控制装置,当输电线路故障清除后,在短时间内再次将断路器合闸,称为重合闸。
由于实际上大多数输电线路故障为瞬时或暂时性的,因此重合闸是运行中线路常采用的自恢复供电的方法之一。
重合闸装置是将因故障跳开后的断路器按需要自动投入的一种自动装置,电力系统运行经验表明,输电线路绝大多数的故障都是“瞬时性”的,永久性的故障一般不到10%[1]。
因此,在由继电保护动作切除短路故障后,电弧将自动熄灭,绝大多数情况下短路处的绝缘可以自动恢复。
因此,断路器自动重合闸不仅提高了供电的安全性和可靠性,减少了停电损失,而且还提高了电力系统的暂态水平,增大了高压线路的送电容量,也可纠正由于断路器或继电保护装置的原因造成的误跳闸。
所以,输电线路经常会采用自动重合闸。
2 重合闸装置的作用与工作方式2.1 重合闸装置的作用重合闸装置在高压输电线路中的作用,大致分为以下四种:(1)提高供电的可靠性,减少因瞬时性故障停电造成的损失,对单侧电源的单回线的作用尤为显著。
(2)对于双端供电的高压输电线路,可提高系统并列运行的稳定性,因而,自动重合闸技术被列为提高电力系统暂态稳定的重要措施之一。
高压电缆接地线防盗装置研究与探讨摘要:电缆终端接地线是接地系统中不可或缺的组成部分,直接影响着系统的安全稳定运行,可以降低电缆金属屏蔽(金属套)感应电压,防止人身触电,保护线路和设备免遭损坏。
随着各地城区不断扩大,电缆终端越来越多分布在城乡结合地区,接地线偷盗情况愈发严重,如何有效的杜绝接地线偷盗成了电缆运维部门的面对的难题。
本文通过阐述电缆终端接地线防盗装置在单芯高压电缆的应用与存在的问题,对比分析接地线防盗装置的工作方式,为改进防盗装置提供参考思路。
关键词:单芯高压电缆,接地线,接地保护方式,防盗装置随着社会经济不断发展、城镇化率不断稳步提升、城市建设规模标准不断提高,区域大城市高压电缆的使用数量不断大规模增加[1]。
高压电缆以故障率低、节约用地、受气象影响小等优点,在我国各大城市主要区域已基本取代架空线路成为城市核心区电网的首选[2]。
目前国内主要城市城区已有架空线正有序下地迁改为电缆,新建变电站基本均为高压电缆进出线,电缆安全运行的重要性越来越重要。
1、电缆终端接地线的作用1.1 电缆接地线分析常见35kV及以下电缆通常为三相统包电缆,三相电缆长度长度基本相等,三相感应电势相等,且相位依次滞后120度,合成电势接近为零,电流接近为零,因而金属护套感应电压正常情况下约为0伏。
110kV及以上高压电缆通常为单芯电缆,接地系统与三芯统包电缆更为复杂。
良好的接地系统对系统安全运行有着重要的意义,可以有效防止人身触电,保障系统正常运行,保护线路和设备免遭损坏,同时可以防止电气火灾以及雷击和静电等危害。
不管是单芯电缆还是三芯电缆,电力电缆的金属屏蔽层和金属护套都必须直接接地。
根据DL/T1253-2013《电力电缆线路运行规程》及GB 50217-2007《电力工程电缆设计规程》要求:110kV及以上单芯电缆线路较短(一般小于500m)且符合感应电压规定要求时,可采取在线路一端直接接地而在另一端经过电压限制器接地,或中间部位单点直接接地而在两端经过电压限制器接地;对于长度较长的电缆,电缆金属护套应采用交叉互联接地。
NSR-300系列继电保护装置简介国电南瑞科技股份有限公司一装置整体平台介绍二线路保护及辅助保护三变压器保护四母差保护1.特高压建设、交直流系统互联,对继电保护适应性提出了新要求。
2.智能电网、智能变电站建设给继电保护提出了新课题。
智能一次设备、电子式互感器、数字化的二次回路及IEC61850标准的应用,使得保护装置的构成形式及继电保护系统的实施方案有了新的变化。
3. 日益复杂的电网结构与运行方式给继电保护提出了新问题和要求。
问题主要包括:☐同塔双回线跨线故障选相☐弱电强磁问题☐开关性能改善带来新的功率倒向问题☐励磁涌流与故障电流的识别☐纵联差动保护的光纤通道问题☐非故障相CT饱和对差动保护的影响......4. 研制目标:总结、抽取各种保护装置的共性需求,构建结构清晰、灵活通用、扩展能力强、可靠性高的软硬件平台。
研究解决当前存在问题的原理和方案。
在统一平台和成熟保护算法的基础上,进行了一定的技术创新,研制NSR-300系列保护装置,构成了涵盖35kV-1000kV电压等级,完整的高压、超高压系列成套保护装置。
NSR-302、NSR-303超高压线路保护装置NSR-371 母线保护装置NSR-376 发电机变压器组保护装置NSR-377 并联电抗器保护装置平台硬件平台软件数据通信总线通信管理板保护处理板输入输出板统一编程接口自检及监视调试、组态工具保护应用保护功能线路保护母差保护主变保护板卡间通信任务调度底层驱动与控制结构分层:按硬件、支撑软件、应用进行分层。
功能分块:每层按照功能模块划分。
灵活组合:根据不同的插件、不同的软件功能模块组建合适的应用装置。
充分解耦:⏹应用与硬件通过支撑软件隔离⏹支撑程序提供统一编程接口,应用与支撑程序独立。
优点:结构清晰、扩展性好、适应性强1. NSR-300系列装置平台构架ADCADCCPUFPGA以太网接口DSP继电器E/O E/O输出阵列滤波+E信号事件记录跳闸UIDC+DC-地串 口5V24V 0V0V 正常运行告警前面板指示灯打印机工厂调试口GPS键盘液晶监控系统监控系统保信子站调试网口SVGOOSE信号UI滤波测试仪2. NSR-300系列装置平台硬件构架2. NSR-300系列装置平台硬件构架➢装置的核心是一块CPU和一块DSP➢CPU系统负责总启动,只有总起动元件动作才能开放出口继电器正电源➢DSP负责保护功能,两者同时发出开出命令装置才会出口➢装置既支持常规互感器,也支持电子式互感器➢既支持继电器开出、光耦开入,也支持智能化接口➢ADC芯片选用8通道16位高精度并行同步采样ADC ➢CPU与DSP的数据采样系统(ADC)在电路上完全独立2. NSR-300系列装置平台硬件构架2. NSR-300系列装置平台硬件构架平台通过配置不同的板卡插件即可实现各种型号保护装置。
110KV电网继电保护设计继电保护是电网运行中至关重要的一环,其作用是在发生故障时迅速切除故障部分,保护电网的安全运行。
110KV电网作为中高压电网的重要组成部分,其继电保护设计至关重要。
本文将深入研究110KV电网继电保护设计,探讨其原理、技术要点以及优化方案。
一、110KV电网继电保护原理110KV电网继电保护的原理是基于故障发生时的各种异常信号进行判断,并通过控制装置实现切除故障部分。
在设计中,需要考虑到各种可能发生的故障类型和异常信号,并制定相应的逻辑关系和动作规则。
1.1 故障类型110KV电网可能发生的故障类型包括短路、接地故障、过载等。
短路是指两个或多个相之间或相与地之间出现低阻值连接;接地故障是指线路或设备与地之间出现低阻值连接;过载则是指线路或设备承受超过额定负荷而导致运行异常。
1.2 异常信号在故障发生时,电网中会出现各种异常信号,如电流异常、电压异常、频率异常等。
这些异常信号是继电保护的重要依据,通过对这些信号的监测和分析,可以判断出故障的类型和位置,并采取相应的保护动作。
二、110KV电网继电保护技术要点110KV电网作为中高压电网的重要组成部分,其继电保护设计的合理性和准确性对于保障电力系统的安全稳定运行具有举足轻重的作用。
在110KV电网继电保护设计中,有以下几个关键的技术要点需要特别关注:2.1精确测量精确测量是继电保护设计的基础,也是关键的一环。
在故障发生时,通过精确测量电流、电压、频率等各种参数,可以准确判断故障类型和位置,从而为故障切除和系统保护提供依据。
为了实现精确测量,需要在继电保护设计中选用高精度、高可靠性的测量仪表,并通过定期校准和检修等手段确保其测量准确性。
2.2快速动作110KV电网继电保护的另一个重要特点是快速动作。
在发生故障时,快速切除故障部分是防止事态扩大和降低对整个系统影响的关键。
因此,在继电保护设计中,应充分考虑动作速度,采用快速响应的控制装置和保护装置,确保故障切除的及时性和准确性。
电力系统微机保护装置调试有关问题分析摘要:在电力系统中,微机保护装置的应用不断增加,它是新一代的高压电力线路保护技术。
对微机保护的通用调试方法进行探讨具有十分重要的现实意义,本文首先给出了在电力系统中,微机保护在安装和调试方面应注意的事项,然后结合微机保护装置的功能调试实践,分析了在电力系统中微机保护功能参数设置的要点,针对零序保护功能的调试,提出了在实际调试中应该注意的问题。
关键词:电力系统微机保护继电保护Abstract: In the power system, the application of microcomputer protection devices increases, and it is a new generation of high voltage power line protection technology. For microcomputer protection general debugging method are discussed has very important practical significance, this paper firstly gives in the power system, the microcomputer protection in installation and commissioning of the matters which should pay attention, and then combining with microprocessor-based protection function testing practice, this paper analyzes the in the power system protection function parameters set computer, the main points of zero sequence pilot protection function for the debugging, put forward the actual testing should be paid attention to.Key Words: Power system, Microcomputer protection, Relay protection在电网中,输变电是将电能从生产部门输送至使用部门的中间环节,其重要地位不言而喻,要想电力系统能够安全稳定运行,就必须保证对高压线路的可靠保护,这对日常的生产生活来说具有非常重要的意义。
高压配电柜继电保护过流报警分析与处理摘要:供电安全在保障广播电视安全播出中起着非常重要的作用。
在内蒙古广播电视数字传媒中心高压配电设备日常维护中,由于高压配电柜更换的继电保护未能及时设置正确CT变比,致使过流保护报警,技术人员需要及时核对继电保护CT回路及相关设置数据,找出过流保护误报警原因,在排除其他故障的情况下,改正相关设置,确保继电保护工作正常。
关键词:高压配电继电保护;处理前言安全供电是保障广播电视安全优质播出的基础,保障供电安全,一直都是广播电视系统的重点工作。
在内蒙古广播电视数字传媒中心的高压配电系统中,安装的是瑞士ABB公司生产的继电保护,其在保障安全供电中起着非常重要的作用。
一、配电设备的故障简述1.干式配电变压器的故障。
(1)干式变压器的绝缘结构干式变压器的绝缘可分为主绝缘和纵绝缘。
主绝缘包括绕组对地之间的绝缘、不同相绕组之间的绝缘和同相的不同电压等级绕组之间的绝缘三部分。
纵绝缘是指同一绕组的不同电位部分的绝缘,包括相邻导线之间的匝间绝缘、圆筒式绕组不同层之间的层间绝缘。
干式变压器运行中要承受电场、热量对绝缘的影响。
绝缘材料在电场、热及其他因素的影响下,导致绝缘老化,从而逐渐导致绝缘击穿。
其中主要包括电老化、热老化及局部放电老化。
(2)主要的故障或异常:绕组及其引出线的相间短路;中压系统采用中性点经电阻或接地变压器接地时,绕组或其引出线的单相接地短路;绕组的匝间短路引起的过电流;过负荷;变压器绕组温度过高。
按照规范要求,应装设相应的保护装置。
树脂浇注干式变压器的层间、匝间短路较为常见。
匝间短路的原因多数是由于绝缘中含气隙或者在绕组绕制过程中由于工艺原因,在匝间绝缘处绝缘树脂未填满以及绝缘树脂流失,造成绝缘首先发生局部放电,从而导致匝间绝缘损坏。
2.低压配电柜的故障。
低压配电系统普遍采用TN-S系统,其异常或故障主要包括后端负载的过负荷、相间或单相对地短路。
二、配电网自动化继电保护故障处理存在的主要问题1、继电保护配置缺乏科学性。
许继电气股份有限公司WXH-813A微机线路保护装置技术说明书(Version 1.01)2007.9前言1、应用范围WXH-813A系列保护装置主要用作110kV电压等级输电线路的纵联差动主保护及后备保护。
2、产品特点2.1装置系统平台●逻辑开发可视化国内首家在高压保护上实现可视化逻辑编程,保护源代码完全由软件机器人自动生成,正确率达到100%,杜绝了人为原因产生软件Bug。
所有的保护逻辑由基本的元件和组件组成。
●事故分析透明化通过分层、模块化、元件化的设计,装置内部实现了元件级、模块级、总线级三级监视点,可以监视装置内部任一个点的数据,发生事故后通过透明化事故分析工具,可以对故障进行快速准确的定位。
故障波形回放:工程应用柔性化采用功能自描述和数据自描述技术,实现了内容可以通过描述文件以不同的形式重组,功能可以通过配置文件形式重构,解决了不同用户差异化需求和软件版本集中管理的矛盾。
2.2 人机界面人性化XJGUI和现场调试向导的成功应用,降低了现场维护和运行人员的工作强度,使运行维护工作变得轻松。
●借助XJ-GUI界面设计工具,实现操作界面的灵活定制及人性化设计;●主接线图及丰富的实时数据的显示;●类WINDOWS菜单,通过菜单提示,可完成装置的全部操作。
2.3保护性能特点●全线内典型金属性故障小于20ms;配置快速的自适应浮动门槛的瞬时差动保护;●差动保护、距离保护采用变动作特性的原理;保护的变动作特性,根据故障类型设置相应特性的保护,设置速动区、一般区、灵敏区,不同区域设置不同数字滤波算法、不同时延;差动保护动作区域设置距离保护动作区域设置K=1K*I op.0Iop区内区外判断速动区I op.0K=0.7差动动作区XRZ YK*Z Y速动区一般区灵敏区●自适应的振荡判据及先进的振荡识别功能,确保距离保护在系统振荡加区外故障能可靠闭锁,而在系统未振荡时快速动作,振荡中区内故障可靠动作;2.4进的光纤通道技术●通道监测按照G.826规范要求,详细的通道信息使用户直观了解通道质量,可进行准确的故障定位;●通道传输采样值修补功能,利用插值算法修复通道偶尔丢帧或误码引起的坏采样点,提高保护抗通道误码的能力;●光纤通道自适应主从定位技术,主从状态免整定;●自适应TA变比,即无需整定对侧变比值;3、专利技术●利用电流互感器二次测量电流动态补偿其传递产生的幅值和相位误差(2.4)●差动保护TA变比自适应技术(2.9)●采样序号调整同步技术(2.3)●快速数据窗相量算法技术(2.9)●纵联差动保护中电流互感器TA断线识别方法及差动保护方法(2.4)●继电保护故障检测模块(2.6)●高压电网永久性故障自适应判别方法(2.9)目录1 概述 (1)1.1 应用范围及保护配置 (1)1.2 产品特点 (2)1.2.1保护功能特点 (2)1.2.2光纤通道技术 (2)1.2.3操作界面 (3)2 技术指标 (3)2.1 基本电气参数 (3)2.1.1额定交流数据 (3)2.1.2额定直流数据 (3)2.1.3打印机辅助交流电源 (3)2.1.4功率消耗 (3)2.1.5过载能力 (4)2.2 主要技术指标 (4)2.2.1纵差保护 (4)2.2.2距离保护 (4)2.2.3零序电流方向保护 (5)2.2.4测距部分 (5)2.2.5重合闸 (5)2.2.6手合同期 (5)2.2.7低周减载 (5)2.2.8低压减载 (6)2.2.9记录容量及定值区容量 (6)2.2.10对时方式 (6)2.2.11输出触点 (6)2.2.12绝缘性能 (7)2.2.13冲击电压 (7)2.2.14机械性能 (7)2.2.15抗电气干扰性能 (7)2.3 环境条件 (8)2.4 通信接口 (8)2.5 光纤通道技术参数 (9)2.5.1光纤接口 (9)2.5.2继电保护复用接口 (9)3 保护原理介绍 (9)3.1 启动元件 (10)3.1.1相电流突变量启动元件 (10)3.1.2零序电流启动元件 (10)3.1.3静稳破坏启动元件 (10)3.1.4差流启动元件 (11)3.1.5低周启动元件 (11)3.1.6低压启动元件 (11)3.2 数字通信接口及同步调整 (12)3.2.1通信接口 (12)3.2.2双通道工作方式(可选) (12)3.2.3通道信息和误码监测 (13)3.2.4同步调整 (13)3.3 电流差动元件 (14)3.3.1分相稳态量差动元件 (14)3.3.2分相增量差动元件 (14)3.3.3零序电流差动元件 (15)3.4 阶段式距离元件 (15)3.4.1三段式接地距离 (15)3.4.2三段式相间距离 (16)3.4.3变压器低压侧相间短路的后备距离 (18)3.5 重合闸 (20)3.5.1重合方式 (20)3.5.2重合闸的充放电 (20)3.5.3重合闸的启动 (20)3.5.4重合出口 (21)3.5.5重合闸的告警回路 (21)3.5.6其它 (21)3.6 手合同期 (21)3.7 低周减载元件 (22)3.8 低压减载元件 (22)3.9 失灵启动 (23)3.10 故障开放元件 (23)3.10.1短时开放保护 (23)3.10.2不对称故障开放元件 (23)3.10.3对称故障开放元件 (24)3.11 辅助元件 (24)3.11.1TV断线检查 (24)3.11.2TV反序检查 (25)3.11.3TA断线 (25)3.11.4TA饱和 (26)3.11.5远跳、远传信号 (26)3.12 保护逻辑框图 (27)3.12.1差动保护逻辑 (27)3.12.2距离保护逻辑 (28)3.12.3零序保护逻辑 (29)3.12.4不对称相继速动保护逻辑 (30)3.12.5双回线相继速动保护逻辑 (31)3.12.6重合闸逻辑 (31)3.12.7低周减载 (33)3.12.8低压减载 (33)4 装置硬件介绍 (34)4.1 装置整体结构 (34)4.2 结构与安装 (36)4.3 装置插件介绍 (37)4.3.1电压切换插件 (37)4.3.2交流变换插件 (37)4.3.3CPU插件 (38)4.3.4光纤接口 (38)4.3.5开入插件 (39)4.3.6出口插件 (40)4.3.7操作插件 (41)4.3.8通讯插件 (42)4.3.9电源插件 (43)5 定值清单及整定说明 (44)5.1 定值清单 (44)5.2 定值整定说明 (47)5.3 软压板 (50)6 订货须知 (51)7 附图 (52)1概述1.1 应用范围及保护配置WXH-813A系列线路保护装置是适用于110kV电压等级输电线路成套数字式保护装置。
高压直流输电技术在电力系统中的应用与优化研究摘要:本文着眼于高压直流输电技术在电力系统中的应用与优化研究。
随着电力需求的增长和电力系统的发展,高压直流输电技术作为一种高效、可靠的输电方式受到广泛关注。
本文将探讨高压直流输电技术的应用现状、存在的问题以及优化方向,旨在为电力系统的可靠性和经济性提供有益建议。
关键词:高压直流输电技术;电力系统;应用;优化研究引言:随着电力需求的增长和能源结构的调整,电力系统对输电方式的要求也在不断提高。
高压直流输电技术以其低损耗、远距离传输等优势逐渐成为电力系统中的重要组成部分。
然而,在实际应用过程中,仍存在一些问题需要解决,并且需要不断优化以适应电力系统的发展需求。
本文将围绕高压直流输电技术在电力系统中的应用与优化展开研究。
一、高压直流输电技术应用现状分析1.1 高压直流输电技术概述1.1.1 高压直流输电技术的优势高压直流输电技术相比传统的交流输电方式具有诸多优势。
首先,高压直流输电能够减少输电线路的电阻损耗和电感电抗,降低输电损耗,提高输电效率。
其次,直流输电系统具有较高的稳定性和控制性,能够更好地适应电网的负荷波动和故障情况,提高电网的稳定性和可靠性。
此外,高压直流输电技术还具有较小的电磁影响和谐波产生,对电网和周围环境的影响较小,有利于提高输电线路的安全性和可靠性。
1.1.2 高压直流输电技术在电力系统中的地位和作用高压直流输电技术在电力系统中扮演着重要的角色。
它被广泛应用于长距离、大容量的电力输送中,特别适用于跨越海底、山区、荒漠等特殊地理环境的输电。
高压直流输电技术可以有效解决传统交流输电方式中存在的输电损耗大、距离远、稳定性差等问题,提高电网的输电效率和可靠性。
在当前电力系统中,高压直流输电技术已成为不可或缺的重要组成部分,为电力系统的安全稳定运行提供了有力支撑。
1.2高压直流输电项目应用情况分析高压直流输电项目在电力系统中的应用越来越广泛。
一方面,高压直流输电技术可以有效地解决远距离输电线路的电能传输问题,降低输电损耗;另一方面,高压直流输电具有控制灵活、系统稳定等优势,使其在跨国跨区域电力输送中得到广泛应用。
电力电子技术在高压领域应用概况(一)电力电子技术在电力传输系统及在高压电器中的应用已十分广泛,已经显示出它越来越重要的作用。
这里所说的“高压”应在6KV以上。
主要应用领域为:1、高压交、直流输电;2、静止型动态无功补偿装置SVC;3、高压电机软启动;4、高压直流电源及高压变频;一、高压交、直流输电现代电子技术、控制技术、计算机技术等与传统电力技术的融合产生了发展前景广阔的电力电子技术。
电力电子技术在高压直流输电(HVDC)、静止无功补偿器(SVC)等领域已有广泛的应用。
八十年代后期,为了充分利用已有的输电设备、有效地控制系统潮流分布、提高对电力系统稳定性的控制能力,提出了…灵活交流输电技术(FACTS)‟并得到了很快发展,FACTS装置的目的都是通过利用大功率电力电子器件的快速响应能力,实现对电压、有功潮流、无功潮流等的平滑控制,从而在不影响系统稳定性的前提下,提高系统传输功率能力,改善电压质量,达到最大可用性、最小损耗、最小环境压力、最小投资和最短的建设周期的目标。
可控串补(TCSC)、新型无功发生器(STATCOM)、统一潮流控制器(UPFC)等工业样机相继投运。
九十年代中期,为解决日益突出的电能质量问题,国外又提出了…定制电力(Custom Power)‟技术,即把电力电子技术用在配电领域。
属于这类技术的新型电力设备,如配电用新型静止无功补偿器(DSTATCOM)、动态电压恢复器(DVR)、静止开关(SSB)等也相继投运。
我国对电力电子技术的研究经过40多年的努力,特别是近十多年的迅速发展,在部分领域已经初步形成了分析研究、试验仿真、设备制造、系统集成的能力,但整体技术与国际先进水平相比还有较大的差距。
我国电网现状迫切需要上述各项技术,因为:⑴我国电网面临的主要问题应该是大幅度提高电网的大容量、远距离输电能力。
其次,要增强电网的安全可靠性以及改善电能质量;再次,经济性和环境问题。
然而,当前要实现大规模输电面临诸多技术困难;大区电网强互联的格局尚未形成;电网建设滞后,瓶颈增多,威胁电网安全;取得线路走廊和变电站站址日益困难。
2010年第1期天津电力技术23
高压线路保护装置技术应用分析
天津市电力公司城东供电分公司(天津 300400) 赵跃刚 李 祺
【摘 要】 随着技术的发展,用户需求的进一步提高,以及保护本身原理研究的突破,保护装置产品也应及时的升级换代或研制开发新产品,经过大量的R T DS试验,表明DF3621型线路保护装置各项性能指标比较令人满意。
【关键词】 保护装置;震荡闭锁模块;高阻接地故障;R T DS 试验
随着信息技术的飞速发展,一些成熟的高级算法、智能化分析方法等完全可以引入电力保护装置中,当然保护装置的开发以可靠为首,我们也正是本着这一原则,对保护装置存在的问题进行分析研究。
1 状态识别及自适应
目前国内的保护装置,启动原件动作后,后续的故障处理过程是按照启动时刻为基准展开的,如突变量启动后相机执行快速段、稳态阶段、震荡闭锁阶段、跳闸后阶段以及非全相阶段。
应该说此种方案是不合理的,我们所制定的保护处理方案是针对与保护装置之外的一次、二次的状态而言的,除了简单的单一性故障,程序处理和系统状态相符合,大多数会导致不一致从而影响保护整体性能。
列举几例如下:
启动元件为保证各种可能故障下都能动作,整定的灵敏度非常高,所以启动元件动作往往并非是故障的真实发生时刻;距离保护为兼顾近端故障快速切除和末端暂态超越不超标一般采用快速段保护以启动时刻为基准阶段放开保护范围的方法,此策略势必导致的结果是暂态超越试验动作时间不会太快,另外对于小扰动导致启动后一段时间发生的故障势必可能出现超越超标。
目前微机距离保护一般采用短时开放,150m s 后(以启动时刻为基准)后进入震荡闭锁处理模块,通过增加条件来开放保护。
应当说此方案侧重于可靠性考虑,对于我国的电网稳定等方面有积极的使用意义。
但仅通过突变量启动元件动作后150m s 来运行震荡闭锁程序,应当说此元件过于灵敏,从而导致系统稳定情况下,小扰动导致启动后,再发生故障导致保护延时动作。
系统非全相运行期间,由于存在零序电流等特点,保护装置自动投入相应保护的同时,应退出某些会误动的保护元件,因此非全相状态一旦漏判,势必会影响保护装置的整体性能。
而目前有些装置仅从该保护端三相断路器是否闭合来判定是否系统处于非全相状态的做法是不准确的,会将导致单跳后优先重合侧保护装置误认为系统已恢复三相运行。
对于上述问题的出现,其根本性原因在于保护装置未能充分利用其强大的记忆及分析功能来准确的识别系统状态,通过状态识别结果来投入相应的处理模块,此过程本身就体现了自适应思想。
在应用DF3621线路保护装置后,改变了以前基于启动时刻调节保护范围的做法,而采用元件所用电流、电压量的波形(提出了波形系数的概念)来作为自适应选用数字滤波器、调节保护范围、调节方向元件动作范围等各个环节的基准。
理论上分析可知:故障时刻的不同,故障暂态分量中非周期分量和各高次谐波分量是不同的。
采用适应调节滤波器后,可以避免同意采用差分傅氏算法在某些情况下放大谐波的可能。
CT饱和后,自适应采用段数据窗保证计算量的真实性。
这样直接定位为体现元件输入量可信度的处理方式,从根本上解决了不论是何种原因导致的信号畸变不会影响保护性能,同时也确保了任何故障情况下,保护在暂态超越指标范围能快速切除故障的可能。
系统震荡状态的出现是有先兆和需要过程的,这为我们提供了震荡状态识别的可能,充分利用微机保护的强记忆功能,采用状态预测算法,保证系统发生震荡之前,及时投入震荡闭锁处理模块,取消突变量启动150m s后自认为系统已震荡的做法,确保小扰动启动后系统为震荡情况下再故障时保护装置的动作性能,这样从整体上提高了保护装置的性能指标。
对于非全相状态的识别,在监视跳开相电量和开关量的同时,应综合利用该保护各元件曾经的感受行为,以及系统零序电量的变化行为,来作出定位于一次系统的非全相状态识别。
2 震荡中选相处理
震荡闭锁模块的处理方案,从确保电网稳定的方面出发,基本要求是震荡情况下保护不误动,其次是震荡中又发生故障,保护能够正确动作。
目前保
24 天津电力技术2010年第1期
护装置既不能满足第一个性能指标,而第二个指标一般是通过保护延时动作,和降低性能指标等方式来实现的,即对于正当中故障能否正确选相、正确计算阻抗量、耐过滤电阻各方不作太严格的要求。
而作为保护科技工作人员当希望此工况下,保护性能指标不受影响,此点也是进一步研究的重点。
目前震荡中选相元件仅在故障开发条件满足后通过序分量以及计算阻抗来实现,势必导致某些故障情况下,仅当两端电势夹角摆到一定范围内才能开放,从而使保护延时动作;甚至不能开放,导致保护拒动或无选择性出口。
D F3621线路保护装置中,专门针对系统震荡状态研制了一基于模型识别方法的新型选相元件,其基本原理为综合利用保护安装处的各序量关系,以及推算得到的故障点处的各序量关系,最终给出正确的故障类型。
由于此选相元件所需的开放条件比较灵敏,确保各种工况下都能选相,且周期中不工作的盲区大大减少,提高了保护的选跳正确率和动作时间。
大量的R T DS动模试验已证明了此点。
3 转换性故障
对于同一点不同故障类型转换的发展性故障,采用选相元件、阻抗元件并行实时运算,故障类型变化后最满足如段的元件优先固定的原则,可以满足测试标准;对于二次故障,即两次故障转换间隔相对较长,第一次故障已成功切除,此时按照状态检测调度再发生故障将由非全相故障处理模块来切除,各项性能指标一般保护装置都能满足。
难点在于正、反向复故障情况,即正向出口、反向出口故障点同时存在,如果为不同相,对于单通道高频保护,远端保护装置只能无选择三跳,而近端保护装置则希望能够正确选跳,就此特殊故障类型,如果不作专门性处理,仅当在保护安装处所感受的区内故障附加电源产生的故障电量远大于区外故障附加电源所产生的电量时,才能保证选相正确,从而不能确保各种电网结构下保护性能的一致性。
对此我们增加一灵敏度足够高的复故障检测元件,通过此元件来投入此工况下的专门选相元件,其综合利用电流序分量选相结果和电压序分量选相结果,以及保护测量元件的历史和当前感受情况,统一分析后最终给出正确的选相结果。
4 高阻接地故障
接地保护的耐过度电阻能力是距离保护元件重要测试项目,而距离保护元件越量型元件,有别于测量元件,在保护范围之内,即使测量误差很大,也能使保护元件正确动作,由此可知耐过度电阻的能力对于保护范围的不同点,具有不同的性能。
所有基于金属性故障推出的距离元件在保护范围末端必将耐过度电阻能力较弱。
对此,我们采用了基于零序电流修正的测距算法来作为保护范围末端高阻单相接地故障时的测量元件,从而保证了不论保护范围内的何处故障都具有较高的耐过度电阻能力,提高了装置的整体性能。
5 结论
经过大量的R T DS试验,表明DF3621型线路保护装置各项性能指标比较令人满意,当然还需要长期现场试运行的考验。
R T DS数字动模试验系统在保护装置开发中具有非常重要的作用,对原先基于经验开发装置、模拟动模试验测试、长期现场实际运行检验的装置研发模式有所改变,充分利用R T DS试验,作为保护装置开发的重要手段,将在缩短研发周期的同时,会不同程度的提高保护装置的整体性能。
另外,我们在研发过程中感觉到:在完全理解目前保护装置产品处理方案的基础上,继承优点,就某些具有开发时代局限,而不能很好的满足现在实际现场需求的处理方法,在充分测试的前提下可以采用新研究成果,以提高保护装置的综合性能指标;随着技术的发展,用户需求的进一步提高,以及保护本身原理研究的突破,保护装置产品也应及时的升级换代或研制开发新产品。
参考文献
[1] 电力系统数字仿真及其发展、电力系统自动
化1999(12),VO I.23,NO:23;作者:陈礼仪、
顾强等
[2] 微机线路保护装置在动模试验中出现的一些
问题2001(8);作者:周泽 周春霞等
[3] WXH-801/802数字式微机线路保护的研究
2000(12),V O I.28,NO:12;作者:李瑞生、
冯秋芳等
[4] 保护在特殊故障时的性能分析作者:沈国荣
郑玉平等
作者简介:
姓名:赵跃刚(1960— ) 性别:男 籍贯:河北省青县(民族汉) 职称助理工程师
::。