远方跳闸保护在发电机_变压器_线路组中的应用分析_牛国勇
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远方跳闸保护在发电机-变压器-线路组中的应用分析牛国勇1,郭安利2,赵文沛3(1.大唐林州热电有限责任公司,河南林州456561;2.安阳县电业管理公司,河南安阳455000;3.河南电力试验研究院,河南郑州450052)摘要:远方跳闸保护在发变线组系统保护中,发挥着传统母线失灵保护作为电气设备主保护的近后备作用。
本文以某电厂发变线组为例,简要分析系统发生各种短路故障,发变组和线路保护正确动作,断路器失灵拒动,通过远方跳闸保护使线路对侧开关快速跳闸,实现故障隔离。
实际工程应用当中,以发变组的启动失灵保护中的“解除复压闭锁”“启动失灵”接点作为专用远方跳闸保护的启动量,以断路器操作箱中三跳闭重TJR继电器的接点作为线路保护远跳功能的启动量,实现了远方跳闸保护的双重化配置。
关键词:发变线组远方跳闸保护线路保护光纤保护通道分相电流差动失灵保护中图分类号:TM621.7文献标识码:B文章编号:X(2011)02-025-03The Application of Remote Trip Protection in the Groupof Generator-transformer-lineNiu Guo-yong1,Guo An-li2,Zhao Wen-pei3(1.Datang Linzhou Cogeneration Power Plant Co.Ltd,Linzhou456561,China;2.Anyang County Electric Industry Company,Anyang455000,China;3.Henan Electric Power Research Institute,Zhengzhou450052,China)Abstract:In the system of generator-transformer-line band remote tripping play local back-up role of primary protection of electrical equipment when traditional bus failure protection when traditional bus protection fail.In this paper,it takes a power plant transformer-line group for example,which briefly analyses a variety of short-circuit fault in the system,the protections of transformer units and line acts correctly,circuit breaker fail to operate,through the remote tripping protection which trip the opposite switch of the circuit quickly to achieve fault isolation.Among the practical engineering application,“lift the pressure re-locking”“Start failure”of transformer unit start-failure protection serve as a contact to start the amount of dedicated remote tripping protection,The contact to3-hop closure re-TJR relay in circuit breaker box serves as activating signal of line protection far jump function,and it realizes the dual configuration of the remote tripping protection.Key words:generator-transformer-line band;remote trip protection;line protection;fiber-optic relay protection channels;current differential protection in different phase;circuit breaker failure大唐安阳发电厂300MW级#2机组采用发电机-变压器-线路组形式接入安阳供电公司220kV 文峰变电站,本文简要分析远跳保护在系统发生各种故障状态下的动作行为,以及远跳保护在工程实际应用当中应当注意的几个问题。
1保护配置电气一次系统及保护配置(图1)采用许继WFB-河南电力2011年第2期25牛国勇等:远方跳闸保护在发电机-变压器-线路组中的应用分析800双重化微机发变组保护;220kV 线路保护采用WXH-803A 和RCS-931BM 光纤分相电流差动保护的双重化配置;线路过压及远跳就地判别装置采用许继WGQ-871A (内含ZSJ-901光纤通讯接口)装置;南瑞继RCS-923A 断路器保护;许继ZFZ-812分相式断路器操作箱。
两套分相电流差动主保护采用两个独立的专用光纤通道,专用远跳保护采用2M/S 复用光纤通道(有条件时应优先选用专用光纤通道)。
220kV 断路器采用平高GIS 分相式SF6断路器,线路重合闸停用,即发生任何形式的故障均三跳不重合。
2短路故障时保护动作分析(1)K1点发生短路故障,对于线路保护而言是区外故障,处于发变组保护的保护范围,发变组保护动作后跳开1QF ,同时按机组保护出口方式,可联跳灭磁开关,启动厂用电快速切换等。
2QF 仍处于合闸状态,线路处于空充状态,电厂侧(以下简称M 侧)经过对相关故障处理正常后即可升压并网运行。
由于某些原因(如断路器本体机械故障)致使1QF 失灵拒动,则发变组保护可通过以下两种方式使2QF 跳闸。
方式1:发变组失灵保护去启动M 侧WGQ-871A 远方跳闸保护的ZSJ-901光纤通讯接口装置,通过复用光纤通道远方切除2QF ;方式2:发变组的失灵保护去启动1QF 操作箱中的三跳闭重TJR 继电器,TJR 继电器的一接点再次三跳1QF ,另一接点启动WXH-803A 和RCS-931BM 线路保护本身的远跳功能,通过保护专用光纤通道发“允许对方跳闸信号”,使2QF 跳闸。
如果2QF 失灵拒动,则可启动220kV 文峰变电站(以下简称N 侧)的母线失灵保护,以短延时t 1(一般为0.25s )重跳2QF 一次和跳开母联QF ,长延时t 2(一般为0.5s )跳开2QF 所在母线的所有断路器,实现故障隔离。
(2)K2点发生短路故障,对于发变组保护而言是区外故障,处于线路保护的保护范围,线路保护动作跳开1QF 和2QF ;同时线路保护出口继电器接点作为非电量分别开入到发变组AB 屏(如WXH-803A 对应A 屏,RCS-931BM 对应B 屏),实现“线路保护动作”连锁切除发电机,按照预定的出口方式实现停机;如果1QF 和2QF 失灵,参见(1)的分析。
(3)K3点发生短路故障,处于发变组和线路保护的双重保护范围内,由主变差动保护(或发变组大差)、线路分相电流差动保护(或距离I 段)快速动作,跳开1QF 和2QF ;若断路器失灵,参见(1)的分析。
(4)K4点发生短路故障,对于发变组和线路保护而言都是区外故障,处于N 侧母线保护范围内,母线保护动作启动2QF 操作箱中的TJR 继电器,TJR 继电器的一接点去三跳2QF ,另一个接点去启动N 侧WGQ-871A 远方跳闸保护,通过复用光纤通道远方切除发电机,同时通过N 侧两套线路保护本身的远跳功能,利用保护专用光纤通道发“允许对方跳闸信号”,使1QF 跳闸。
当N 侧母线的出线发生故障,若3QF 失灵,与K4点发生短路故障分析相同。
(5)关于正常运行中断路器偷跳。
1QF 偷跳后其常闭辅助接点联动热工超速保护(OPC ),执行关调门等操作,将汽轮机转速维持在同步转速,经过对相关故障处理正常后机组可零启升压并网运行。
3远方跳闸保护应用中的几个问题远方跳闸的功能实际上可由两种方式实现:(1)线路保护本身的远跳功能;(2)独立于线路保护以外的专用远方跳闸保护。
3.1专用远方跳闸保护传送跳闸命令的通道,可结合工程具体情况,一般宜复用线路保护的通道来传送跳闸命令,有条件时,优先选用光缆通道。
为提高远方跳闸的安全性,防止误收远切信号误动作,执行端必须增设就地故障判别元件,且需要双重化配置,即双通道信号分别经独立的综合判据控制实现(1+1)×2的跳闸图1保护配置图2011年第2期26(1)对避雷器泄漏电流的巡视是发现缺陷的基础,定期对避雷器泄漏电流进行分析,发现异常情况应及时采取措施。
(2)开展避雷器带电测量对发现避雷器的缺陷是比较灵敏的手段,每年安排一次带电测试,对带电测试数据有疑问的应进行停电复试。
(3)对已发生爆炸或有重大缺陷的同厂同期产品,要密切注意其交流泄漏电流的变化。
(4)避雷器在线红外诊断是检测避雷器缺陷行之有效的技术手段和重要方法。
它具有不停电、不取样、不接触,直观、准确、灵敏度高及应用范围广等优点,是以后避雷器首选和重要的在线检测方法。
收稿日期:2010-08-09串并联方式。
如果考虑到就地判据失灵,可增设双通道信号串联,较长延时(一般可取3.0s)动作的后备跳闸方式。
远方跳闸保护的出口跳闸回路应独立于线路保护跳闸回路,并闭锁重合闸。
3.2线路保护本身具有的远跳功能WXH-803A和RCS-931BM线路保护(其他如南自PSL-603)本身设计时都具有远跳功能,一般以TJR继电器的接点作为本侧远跳开入,装置将远跳命令传给对侧差动保护,对侧差动保护在收到远跳命令后,根据“就地判据”的投退状态,三相跳闸闭锁重合闸。
实际应用当中遇到的问题是,河南电力调度通信中心下发的《河南电网继电保护定值通知单》当中,只给出了“远跳经就地闭锁”控制字为“1”,并没有十分明确地说明“远跳功能”是否投入。
经查阅相关规程和规定,均无明确要求。
作者认为一方面应积极与线路保护定值下发部门相关人员联系沟通;另一方面电厂侧可与供电部门达成一致意见(建议投入远跳功能)。
例如2009年12月08日,安阳电厂220kV变电站断路器更换改造期间,上母发生瞬时金属性单相接地短路故障,220kV母差保护正确动作,母联和1台发电机,1台启备变和3条220kV线路被切除。