TA断线对纵差保护造成的误动分析及改进措施
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浅析继电保护不正确动作原因及防范措施结合工作实践,总结出了以下几种引起继电保护不正确动作的类型。
(1)二次回路绝缘损坏。
继电保护的信号采取和对一次设备的控制,均是通过二次电缆为载体实现。
在实际运行中,因二次电缆绝缘损坏,引起继电保护的不正确动作事故较多;(2)二次接线错误。
在变电站改扩建工程中,二次接线错误经常存在,假设不能及时发现,便会给今后的运行埋下平安隐患;(3)继电保护定值错误;(4)TA、TV二次回路问题,引起继电保护的误动;(5)继电保护运行管理不标准。
1.1 事故举例xx年10月110KV宝田变电站2#主变差动保护动作跳开两侧开关,检查2#主变差动保护范围内一次设备未发现异常,传动保护装置动作正确,随后摇测二次回路电缆绝缘,发现2#主变高侧B相CT 二次回路绝缘损坏,引起差动保护回路差流越限,造成2#主变差动保护跳闸。
1.2 防范措施近年电网技改工程较多,工期又紧,加上电缆质量差,施工人员不按要求施工,给继电保护的平安运行埋下了平安隐患。
在实际工作中曾屡次发生因二次电缆绝缘问题,造成保护误动,为了防止此类问题发生,我们可以采取以下措施予以防范:(1)建议物资采购部门购置著名品牌的电缆,保证电缆质量;(2)电缆敷设前,用1000V摇表摇测电缆各芯间及其对地绝缘电阻;(3)标准施工人员施工工艺,尤其在剥切电缆环节,要注意防止损坏线芯绝缘和预留绝缘层。
在二次电缆头制作时要做到缠绕密实(或用热缩头),防止受潮;(4)电缆二次接线完毕后,用1000V摇表再次摇测电缆绝缘,数值应符合有关规定。
(5)日常运行维护中,要注重二次回路清扫和电缆的绝缘监测工作。
2.1事故举例因厂家或施工单位接线错误,在实际运行中曾屡次引起保护装置误功。
如110KV侯帐变电站1#主变在无任何事故迹象的情况下,本体压力输放保护2次误动跳开1#主变。
经检查原因为施工单位在2#主变本体温度采样和压力输放保护回路存在接线错误。
浅谈输电线路的纵联保护摘要:本文首先就输电线路纵联保护原理、概念、分类进行了介绍,而后进一步深入,对纵联差动保护应解决的主要问题及解决措施展开了剖析。
关键字:纵联保护;故障;光纤纵联差动保护一、纵联保护(一)基本原理纵联保护是将线路两侧测量信息进行判断实现全线速动保护,其基本原理有如下三种:(二)概念和分类将线路两侧测量信息传到对侧进行比较构成的全线速动保护,称作线路纵联保护。
线路纵联保护不需与其他保护配合,不受负荷电流的影响,不反应系统震荡,有良好的选择性。
通常用高频通道组成的纵联保护称高频保护,用光纤通道组成的纵联保护称光纤纵联差动保护。
二、纵联差动保护应解决的主要问题及措施(一)纵联差动保护应解决的主要问题1、输电线路电容电流的影响电容电流是从线路内部流出的电流,因此它构成动作电流。
由于负荷电流是穿越性的电流,它只产生制动电流。
所以在空载或轻载下电容电流最容易造成保护误动。
2、外部短路或外部短路切除时产生的不平衡电流外部短路或外部短路切除时,由于两端电流互感器的变比误差不一致、暂态过程中由于两端电流互感器的暂态特性不一致、二次回路的时间常数的不一致产生不平衡电流。
3、重负荷线路区内经高阻接地时灵敏度不足的问题4、正常运行时电流感器(TA)断线造成纵联电流差动保护误动作正常运行时当输电线路一端的TA断线时差动继电器的动作电流和制动电流都等于未断线一端的负荷电流。
由于差动继电器的制动系数小于1,起动电流值又较小,因此工作点将落在比率制动特性的动作区内造成差动继电器动作。
5、弱电端拒动的问题当线路有一端背后无电源或为小电源时该端称为弱电端。
6、输电线路两端保护采样时间不一致所产生的不平衡电流的问题引起两侧采样不同步的原因:(1)两侧装置上电时刻的不一致;(2)一侧数据传送到另一侧有通道时延和数据接收时延;(3)两侧装置晶振存在固有偏差;(二)解决措施1、防止电容电流造成保护误动的措施(1)提高差动继电器比率制动曲线中的起动电流Iqd的定值来躲电容电流的影响。
输电线路纵差保护动作的影响因素及补救措施摘要:在人类的生产生活中,对电力的需求日益增长,为了提高电能质量,增加电能输送容量,减少输电过程的损耗,继电器被广泛应用在电力系统中。
在远距离输电过程中,建立继电保护对实施安全供电具有重要的意义。
本文从输电线路纵差保护的影响因素入手对纵差保护进行分析,并对输电线路中的电流进行计算,消除不良影响,为提高输电线路纵差保护的灵敏度及可靠性提出相应的补救措施。
关键词:输电线路;纵差保护;影响因素;补救措施电网继电保护在电力系统中是一项复杂任务。
目前,经济的发展促进了电力输电技术的进步,人类的生活生产对电能的需求越来越广泛。
在输电过程中,为了保障输电的安全,消除电力系统故障和运行异常,需要采取相应的继电保护。
输电线路纵差保护也被称作纵联电流差动保护,是一种保护原理简单、灵敏度高、天然选相以及所需电气量少的保护装置。
应用范围较广,并能够迅速解除输电故障,保障安全供电,在高压和超高压输电线路中被当做线路的主保护。
1、输电线路纵差保护原理所谓输电线路纵差保护原理,主要是在基尔霍夫电流定律的基础上形成的一种保护装置,具有较好的灵敏性、选择性,能够快速解除保护区内输电故障。
能够在变压器、大型电动机以及发电机中广泛应用。
在输电线路的纵差保护原理(如图1)中,纵差保护范围在两个电流互感器之间,在未发生输电故障的理想情况下,继电器中的电流为:TA N M n m k n I I I I I /)(1122∙∙∙∙∙+=+=图1输电线路纵差保护原理图在公式①中,TA n 作为电流互感器的变比,若纵差保护范围内发生输电故障,此时,继电器中流入的电流将迅速增大,也就是k I ∙增大,继电保护动作快速发生。
若输电线路供电正常或者输电故障发生在纵差保护范围以外,此时,继电器中∙∙=N M I I 11,也就是k I ∙=0,继电器保护动作不发生。
在实际输电过程中,电流互感器存在较大的传变误差,导致流入继电I ≠0,此时,继电器电流不平衡,将会导致继电器纵差器的电流发生变化,即正常情况下k保护出现误动。
一起母差保护 TA 断线故障的分析和处理李夏;曹建【摘要】Through the analysis of a 220kV substation RCS-915AB bus differential protection issued TA disconnection signal , the possibility of TA secondary disconnection is ruled out , using switching operation to determine this substation primary equipment having disconnected points .The final results of the device disintegration verify the correctness of the proposed inference , to provide a reference for handling the sim-ilar event in future .%通过对220 kV某变电站一起RCS-915 AB型母差保护发TA 断线信号进行分析,排除TA二次有断线的可能,利用倒闸操作判断出该站一次设备存在断开点,设备最终解体结果也印证了该推断的正确性,为今后类似的事件处理提供了借鉴。
【期刊名称】《安徽电气工程职业技术学院学报》【年(卷),期】2014(000)003【总页数】3页(P55-57)【关键词】TA断线;母差保护;闸刀【作者】李夏;曹建【作者单位】国网宣城供电公司,安徽宣城 242000;国网宣城供电公司,安徽宣城 242000【正文语种】中文【中图分类】TM411 故障简述2013年11月17日,某变电站220kV微机母线保护装置RCS-915AB装置面板“断线报警”灯点亮,显示屏上显示“甲二212TA断线、甲一211TA断线”,甲二212线C相电流采样值为零,甲一211线C相电流增大。
摘要:文章介绍一起由于单侧电流互感器饱和引起的光纤差动保护误动事故,通过对保护误动原因的查找、分析,给出了几种防止电流互感器饱和的方法,以提高光纤差动保护的正确动作率。
关键词:光纤差动保护;电流互感器;ta饱和;保护误动引言光纤作为继电保护的通道介质,具有不怕超高压与雷电电磁干扰、对电场绝缘、频带宽和衰耗低等优点。
电流差动保护原理简单,不受系统振荡、线路串补电容、平行互感、系统非全相运行方式的影响。
差动保护本身具有选相能力,而且动作速度快,最适合作为主保护。
因此利用光纤通道构成的电流差动保护具有一系列的优点,得到了广泛的应用。
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,基本原理也是基于克希霍夫基本电流定律,是测量两侧电气量的保护,能快速切除被保护线路全线范围内的故障,不受过负荷及系统振荡的影响,灵敏度高。
它的主要缺点是对电流互感器的要求较高,即要求线路两侧光差保护所使用电流互感器的传变特性一致,防止任一侧电流互感器饱和导致保护误动作。
本文通过对光差保护误动原因的查找、分析,给出了几种防止电流互感器饱和的方法,以提高光差保护动作的正确率。
1 故障简介线路ⅰ第一套保护(rcs-931)61ms b相电流差动保护动作、171ms 三相电流差动保护动作、208ms远方起动跳闸,第二套保护(csc103d)216ms远方跳闸出口;133ms断路器b 相跳闸、268ms断路器a、c相跳闸。
线路ⅰ对侧第一套保护(rcs-931)61ms b相电流差动保护动作、173ms远方起动跳闸、188ms 三相电流差动保护动作,第二套保护(csc103d)183ms 远方跳闸出口;110ms断路器b相跳闸、223ms断路器a、c相跳闸。
2 故障分析由于母线保护动作跳开两段母线,各断路器均三相跳开,因此未引起值班人员的重视。
对线路ⅰ两侧保护动作报告提取后,发现rcs-931保护b相电流差动保护动作,断路器b相先于a、c两相跳闸,初步判断为母线故障引起的光纤差动保护误动作。
主变纵联差动保护误跳闸几种原因分析1、概述为了防止变压器sbk-750va带铁壳在发生各种类型故障和不正常运行时造成不应有的损失,保证电力系统安全连续运行,变压器一般应装设继电保护装置,其中在下列情况下变压器应装设纵联差动保护(以下简称纵差保护):63mva及以上厂用工作变压器和并列运行的变压器,10mva及以上厂用备用变压器和单独运行的变压器,以及2mva及以上用电流速断保护灵敏性不符合要求的变压器。
纵差保护作为变压器的重要保护手段,主要是为了防御变压器绕组、引出线和套管的多相短路,中性点直接接地电网侧绕组和引出线的接地短路,以及绕组匝间短路。
纵差保护应符合下列要求:①应能躲过励磁涌流和外部短路产生的不平衡电流;②应在变压器过励磁时不误动;③差动保护范围应包括变压器套管及其引出线。
2、主变纵差维护讹停水几种原因分析本人在县级调度机构从事运行方式和继电保护工作多年,现就本人在实际工作中遇到的几起差动保护误动作跳闸的分析如下:(1)二次回路接线错误:崭新加装的差动维护,在资金投入运转前必须展开拎负荷测增益和差电压(或差电流),以检查电流电路接线的正确性,过程如下:①在变压器电池时,将差动维护资金投入;②拎负荷前将差动维护停止使用,拎负荷测量各两端各相电流的有效值和增益;③测量各差距电压(或差电流)。
用这种方法可以检测出来二次电路接线与否恰当。
(2)ta变比不恰当:纵差保护ta在安装前,必须经过校验,以保证ta变比及特性的正确性,但在施工工期紧张的情况下,认为厂家在出厂前已进行了校验,忽略了该过程,致使安装的ta变比出现错误,或在选择ta变比时,接错ta抽头。
因此,ta在进入电网使用前,必须进行校验。
(3)差动区内出现两点或两点以上接地:继电保护二次电路中剧时,除了安全建议外,在存有电相连的几台ta或tv的二次回去路上,必须就可以通过一点接于中剧网。
因为一个变电所的中剧网并非实际的等电位面,因而在不同点间会发生电位差。
线路保护误动的分析报告与预防措施高志晖(华晋焦煤有限责任公司,山西吕梁 033000)摘要:本文客观而详细地叙述了110KV圆区线线路保护的动作情况。
对误动作原因及故障处理展开分析,并提出预防类似事故再次发生的解决措施。
关键词:线路保护误动分析预防引言随着科技的进步和继电保护设备的更新,继电保护装置本身的故障和异常日益减少,但由于检验项目的忽略和人为的事故造成的继电保护异常的情况时有发生,以下是一起由于人为因素造成保护装置误动作。
对保护误动作产生的原因及故障处理展开分析,并且提出预防类似故障再次发生的解决措施。
1、故障的概况:2010年4月28日下午,由我单位所调试的华晋110KV变电站的110KV圆区线经过一天的工作,对该线路定检完毕,具备送电条件。
晚上20点10分左右,调度下令该线路由热备用转运行状态。
值班人员接到命令后,对该线路的断路器进行合闸,但合闸令一发出,该断路器瞬间跳闸。
值班人员经检查,保护装置的“保护跳闸”指示灯未点亮,且保护装置无任何故障信息报文。
2、故障的分析:接到事故情况后,继电保护人员首先使用录波器,调用录波情况。
经调用,由该线路开关量启动录波器,但没有发现电流突变,即没有故障电流产生,且没有任何突变量启动录波器,同一段母线PT二次电压也正常。
针对以上情况,继电保护人员初步确认,这次跳闸属于误动作。
3、故障的检查:经保护、运行、调度三方共同协商,暂时取消本次送电,线路转检修状态,由继电保护专业方面,对本次事故进行处理。
该线路转为检修状态后,继电保护专业人员对该线路的二次回路和保护装置进行了详细的检查,现将检查内容与步骤所列如下:第一步:检修状态下,调试人员再次手合该断路器,依旧合闸失败。
第二步:保护定值及逻辑检查:1、接地距离保护定值及逻辑检查正确;2、相间距离保护定值及逻辑检查正确;3、零序保护定值及逻辑检查正确。
第三步:直流电源检查:1、+KM对地+112V(符合要求);2、-KM对地-112V(符合要求);3、装置内部±15V、+24V、+5V电源,稳压性能良好,偏差值符合要求。
电网故障引起220kv线路纵联保护误动的原因分析及处理摘要:目前,我国的电力构成系统中主要采用220KV站,而且使用时间大多达到10年的时间,由于使用时间较长,这些保护装置中的易损元器件的性能不是很稳定,会对继电保护装置动作的可靠性产生影响。
本文主要分析了电网故障引起220KV线路纵联保护误动的原因,以及预防处理方法。
关键词:电网故障;线路保护;纵联误动0 引言近几年内,国内各地区不断扩大220KV电网的架设范围,推动了纵联保护技术的发展。
然而,在电网设备的日常运行中,电网故障容易引起220kv线路纵联保护误动,而高频保护亦因此暴露出诸多不足之处,其中以闭锁式保护和光纤差动保护为主的线路保护装置,在出现错误保护动作时,就会引起线路联动保护误动。
文章在该背景下,以遂宁市电网故障事故为切入口,深入剖析电网故障引起220kv线路联动保护误动原因和研讨电网故障引起220kv线路联动保护误动处理措施。
1 电网故障引起220kv线路联动保护误动案例概述2013年遂宁市电网220kv双万东线发生了B相接地故障,作出正确保护动作的线路仅为两侧,其中发生于重合闸的动作,纵联后加速保护动作,造成二线断路器三相跳闸,从而影响了电网的安全运行。
二线按双重化的原则有配置了2套的线路保护装置,分别是闭锁式保护和光纤差动保护,这次事故产生的主要原因是光纤差动保护动作正确,但是在重合闸过程中未能起到后加速保护用。
其中左侧线路在28ms、48ms、683ms、707ms、742ms、752ms、760ms、790ms时,会分别出现纵联保护B相跳出口、纵联保护B相断开断路器、重合闸动作出口、B相TWJ变位、形成对侧B相短路器合闸电压、断路器合闸、三相断路器断开;而右侧线路在28ms、47ms、671ms、730ms、742ms时,会分别出现纵联保护B 相跳出口、断路器断开、TWJ变位,以及重合闸动作出口等情况。
2 电网故障引起220kv线路联动保护误动原因分析从分析该故障的录波图上来分析,这左右两侧线路所发生的故障主要是B 相瞬时接地故障,在左右两线路发生重合闸动作后线路没有发生故障,正常情况下纵联后加速保护部应该有动作,但事实上却发生了误动,主要逻辑分析如下:(1)从分析结果来看,当线路发生保护处于开放状态,其加速保护的前提,是TWJ返回,同时经20ms延时,或者断开相有电流,加速保护的条件是TWJ 接点返回并经20ms延时或断开相有电流,在TWJ接点返回,同时保持阻抗元件在定值范围内,纵联就会产生加速保护的动作。
深圳地铁一期工程35KV纵联差动保护误动的原因及对策摘要:35KV纵联差动保护运用于地铁工程上,具有装备简易、精确灵敏、安全可靠等很多优点,但如果装备或接线等出现问题,将对地铁供电系统带来极大的安全隐患。
本文以深圳地铁一期工程中发生纵联差动保护误动为前提,从纵联差动保护的原理、深圳地铁的设备等方面研究了发生误动的原因,并提出了相应的对策。
关键词:深圳地铁;35KV线路;差动保护误动;对策Abstract: 35 KV longitudinal league differential protection used in metro project, has the equipment simple, accurate sensitive, safety, reliability, etc many advantages, but if the equipment or wiring problems such as, and will be of the power supply system brings the enormous security hidden danger. Based on the first phase of shenzhen metro happened in the league differential protection is the prerequisite for the misoperation, from the league the differential protection principle, shenzhen metro equipment the aspects of maloperation of happened reasons, and put forward the corresponding countermeasures.Keywords: shenzhen subway; 35 KV lines; The misoperation differential protection; countermeasures1.引言城市交通中,地铁供电系统一般为中、低压,供电方式多采用35KV环网供电方式或分散和集中供电相结合的方式。
摘要:本文通过对一次差动保护误动实例的原因分析及处理过程,给出解决此类问题的方案。
关键词:光纤差动保护电流互感器暂态特性稳态特性0引言近年来,光纤差动保护在35kV 及以下的电压等级的短线路上大量应用,大大提高了保护动作的灵敏性和快速性。
但是,由于互感器特性不一致的问题,往往会造成光差保护误动。
1故障情况综述2012年6月8日12时33分,35kV 某用户变电站通过301断路器对1号主变进行充电,合上301断路器后,220kV 主网变电站388、35kV 用户变电站321两侧光纤电流差动保护动作,388、321断路器跳闸。
图1为系统接线图。
35kV 388-321、383-322为双回线,均采用国电南自股份有限公司生产的PSL646型光纤电流差动保护,保护装置版本号为:V1.75A CRC:F303,投产日期为2010年8月。
光纤电流差动保护灵敏度较高,通过比较线路两侧电流相量判断故障。
当正常运行及区外故障时,差动电流值为0,保护不动作;当区内线路上发生故障时,差动电流值超过整定值时,保护将瞬时动作。
正是因为这种保护特性,能很好的解决短线保护不好配合的问题,适用于短距离线路。
但是,该保护对线路两侧的电流互感器特性要求比较高,当两侧特性不一致时,容易发生误动。
2故障原因分析保护动作后,保护人员立刻调取了线路两侧保护的故障录波图并进行了分析。
故障录波图如下:从图2、图3可以看出,故障发生时,两侧保护的电流均明显增大,且相位相反。
初步判断为:①此电流为主变充电时的励磁电流,在线路差动保护区外。
②两侧电流相位相反,证明电流互感器极性相反,符合保护要求。
③两侧电流波形的最大值大致一致,具体的差流及制动电流情况需要进一步比对。
接下来,通过专用的图形分析软件将两侧的电流波形进行了比对,为了比较方便,将321电流相位反转180度。
同步后的电流、电压波形如下:从图4波形上看:起初约40ms 内,321开关的电压是没有的;在合上321开关之后,321电流、电压同时给上,388电流、321电流(图中为180度反相电流)第一个波峰能完全传变,第二个波峰时321侧的电流互感器出现了暂态饱和,第三个波峰饱和程度最为严重。
一起纵差动保护误动作的事故分析[摘要]本文围绕一起发电机纵差动保护的误动作事故,分析仪用互感器极性的重要性,[关键词]同名端减极性纵差动保护原理2005年4月,河南某电厂4号200MW机组按计划进行A级大修,检修后的发电机并网运行时,发电机纵差动保护误动作,造成停机。
事故后分析纵差动保护误动作的原因,发现是继电保护检修人员在接入保护回路时,将发电机出口处的电流互感器同名端接错,引起保护误动作。
1仪用互感器的极性在直流电路中,电源的两个端子有正、负之分,而在交流电路中,电流的方向随时都在变化,很难确定哪是正极,哪是负极。
但是,我们可以假定在某一瞬间,线圈的两个头必定有一个是电流流入,另一个是电流流出,二次线圈感应出来的电流也同样有流入和流出的方向。
所谓互感器的极性,就是指在某一瞬间,同一交变磁通的作用下两个(或两个以上)绕组中都具有相同电势极性的端头,即一个线圈在某一个瞬间电位为正时,另一个线圈也一定在同一个瞬间有一个电位为正的对应端,称之为同极性端,又叫同名端,通常用符号“﹡”或“•”来表示。
极性标注有“加极性”和“减极性”两种方法,在电力系统中,常用仪用互感器都按减极性标注。
减极性就是当电流同时从一次绕组和二次绕组的同名端流入时,铁心中产生的磁通方向相同,或者说,当一次电流从极性端子流入时,互感器二次电流从同极性端子流出[1]。
2发电机纵差动保护的原理纵差动保护是通过比较被保护对象纵向两侧电流的大小和相位的原理实现的。
为了构成纵差动保护,发电机的中性点侧每相应有引出线,并且在中性点侧和发电机出线侧装设型号和变比完全相同的两组电流互感器,二次回路按照环流法接线。
在分析纵差动保护的原理时,均按照减极性的原则来判断电流互感器二次电流的方向。
发电机正常运行和外部短路时,根据电路中电流的大小和方向,流入差动继电器的电流为,如图1,理想情况下,发电机两侧的电流大小和相位都是相同的,故流入继电器的电流为零,差动继电器KD不动作。
一起纵联保护误动的原因分析及对策王贵山【摘要】分析了某站220kV乙线发生单相瞬时性故障导致甲线保护误动的原因,揭示了故障切除时间小于保护进入功率倒向逻辑经典设计值的风险,提出了防范纵联保护功率倒向时保护误动的处理对策及新建线路的保护配置原则.【期刊名称】《电气开关》【年(卷),期】2014(052)004【总页数】3页(P75-77)【关键词】纵联保护;误动;对策【作者】王贵山【作者单位】中国南方电网超高压输电公司柳州局,广西柳州 545006【正文语种】中文【中图分类】TM771 引言线路纵联保护是当线路发生故障时,使两侧开关同时快速跳闸的一种保护装置,是线路的主保护。
它以线路两侧判别量的特定关系作为判据。
即两侧均将判别量借助通道传送到对侧,然后,两侧分别按照对侧与本侧判别量之间的关系来判别区内故障或区外故障。
220kV及以上系统配置的大量纵联距离(方向)保护,按照保护启动后40ms进入功率倒向逻辑,而系统故障分析和统计数据表明,220kV及以上系统故障切除时间小于40ms的现象多次出现,因而,保护的功率倒向逻辑不能适应故障快速切除的工况,保护存在误动的风险本文分析了500kV某站220kV乙线发生单相瞬时性故障时甲线保护误动的原因,揭示了故障切除时间小于保护进入功率倒向逻辑经典设计值的风险,提出了防范纵联保护功率倒向时保护误动的处理对策及新建线路的保护配置原则。
2 故障跳闸情况2012年4月27日14时01分01秒,220kV乙线发生C相瞬时故障,A站侧故障电流为38.8kA,B站侧故障电流1.44kA,220kV乙线主一、主二保护均动作,220kV乙线两侧开关C相跳闸,重合成功。
与此同时,220kV甲线主二保护动作,220kV甲线开关C相跳闸,重合成功。
3 保护动作情况3.1 220kV乙线保护动作情况220kV乙线两侧保护配置为:主一保护RCS-931BM,主二保护RCS-902CB。
TA断线对纵差保护造成的误动分析及改进措施
【摘要】本文针对现场运行中的差动保护RCS931,结合实际分析TA断线时保护装置存在的一些不足,提出一些改进建议,并对TA断线闭锁差动保护功能投退选择进行简要探讨。
【关键词】纵差保护;TA断线;误动作
1 电流互感器断线对线路保护影响的分析
某220kV的变电站发生过RCS931差动保护误动作的现象,说明光纤纵差保护存在一些瑕疵,下面以南瑞RCS931为例,对TA断线后发生区内和区外故障时保护的动作情况进行分析。
光纤纵差保护主要是通过计算差动电流Id和制动电流Ir的相位和幅值,并根据计算结果来判断是区内还是区外故障来实现保护正确动作的。
对于长距离高压输电线的分相电流差动保护,则因线路分布电容电流大,并联电抗器电流以及短路电流中非周期分量使电流互感器饱和等原因,在外部短路时可能引起的不平衡电流大,必须采用某种制动方式,才能保证保护不误动。
现场系统接线图如上图所示,正常运行时XX站XX线发生TA断线,该侧差动电流和制动电流都是TA未断线一侧的负荷电流,差动电流与制动电流是相等的,满足Id>0.75Ir ,而差动继电器的启动电流Iqd又是躲不过最大负荷电流的,工作点将落在比率制动特性的动作区,XX侧差动继电器将会动作,发“差动动作”允许信号给xxA侧,因xxA侧线路TA正常,该侧无差流,保护不启动,XX侧接收不到对侧的“差动动作”允许信号,同时保护装置检测到的电压不会发生变化,则证明XX侧发生TA断线而非区内故障。
关于TA断线是否闭锁差动保护的问题,两种选择各有利弊,主要从系统稳定和安全方面考虑:
(1)TA断线闭锁差动保护,防止保护装置误动,一般认为一次设备出现故障时继电保护必须正确动作,而一次设备未出现故障或异常时不应动作,否则就算保护拒动或误动。
因此TA二次回路属于继电保护的构成部分,二次回路故障对电网运行是无碍的,断线应闭锁保护出口,选择报警而非跳闸,以免造成不必要的突然停电和影响系统稳定,检查清楚后再作抢修或停电处理。
(2)TA断线不闭锁差动保护,保护有可能误动作,但TA二次开路,可能会产生高电压,引起部分绝缘薄弱处以及开路点过热,进一步发展为威胁人身及设备的安全事故;并且TA断线难以在设备运行中处理,需停电检修,如果电网结构比较完善早停电利大于弊。
(3)TA断线不能瞬时闭锁光纤纵差保护的原因分析
只要TA断线不能瞬时闭锁光纤纵差保护,当发生区外故障时,光纤纵差保护就会误动作。
如果TA断线瞬时闭锁光纤纵差保护,之后又发生区内故障,光纤纵差保护会拒动,如果发生的是对称性故障,且故障点超出距离Ⅰ段的保护范围,线路将失去全线速动的主保护,这时只能由上级线路或Ⅱ段保护来延时动作断开故障线路,会造成事故范围的扩大。
并且根据反措要求,保护设计时的动作原则侧重于防止拒动,同时TA断线瞬时又发生区外故障发生概率非常小,所以厂家一般不考虑TA断线后瞬时闭锁光纤纵差保护,而把侧重点放在TA断线后光纤纵差保护能否可靠动作上。
TA断线的判据一般根据零序电流,而在电力系统出现不对称运行时也可能产生零序电流,如线路三相运行参数不同而引起的不对称运行;单相重合闸过程中的两相运行;三相重合闸和手动合闸时的三相断路器不同期;母线倒闸操作时断路器与隔离开关并联运行过程或断路器正常环并运行情况下,由于隔离开关或断路器接触电阻三相不一致而出现零序环流,均可能出现零序电流,这对判断TA是否断线难度较大。
若零序电流一出现且达到TA断线定值马上闭锁光纤纵差保护,对于不是因TA断线而出现的零序电流,反而会使光纤纵差保护在发生区内故障时需要可靠动作时拒动。
所以TA断线后一般经过大约10s左右才闭锁纵差保护,其目的就是为了通过较长的延时来躲过以上情况出现的零序电流,当经过较长的时间零序电流仍然存在,可判断为TA断线,然后进行光纤纵差保护的闭锁。
2 对TA断线后发生区外故障引起差动保护误动问题的一些建议
对于线路纵差保护虽然TA断线瞬时又发生区外故障的概率比较小,对比较薄弱的单电源线,以及输送功率比较大的线路等,当TA断线时又发生区外故障或反向故障导致纵差保护误动的问题就变得不可忽略。
下面就如何解决以上问题提一些建议。
2.1 当出现以下情况时,可考虑不使用光纤纵差保护或用另一套动作原理不同的保护做光纤纵差保护的近后备。
(1)电力网络联系比较薄弱
(2)线路输送功率较大
上述两种情况保护误动对系统的影响比较大,应考虑不使用光纤纵差保护或使用光纤纵差保护,用另一套动作原理与其不同的线路快速保护来作光纤纵差保护的近后备,一旦保护出现差流,立即闭锁纵差保护,用线路的近后备保护来动作于故障。
近后备保护可在下列两种情况下避免光纤纵差保护的不正确动作。
(1)当区内故障时发生TA断线,若光纤纵差保护拒动,这时可以用另一种动作原理与其不同的线路快速保护来快速可靠地动作于线路的区内故障。
(2)当零序电流一出现,立即将光纤纵差保护闭锁,用另一套动作原理与其不同的线路快速保护来判断故障范围,决定是否动作。
以上保护配置可在一定程度上避免光纤纵差保护区外故障时的TA断线误动作。
缺点是当TA断线时光纤纵差保护被闭锁,只剩下一套快速保护,因此对线路的另一套快速保护的动作可靠性要求较高。
3 结束语
通过以上分析,光纤纵差保护TA断线时的不正确动作难以解决的主要原因是由于判断TA断线的难度较大,本文从保护配置方面对解决该问题提出了一些建议,没有从根本上解决差动保护误动作的问题,所以我们继保人员平时对电流互感器二次回路的绝缘检查一定要严格。
在调试过程中应校验符合断线判据时保护装置可靠闭锁后达到开放定值时会正确动作,保证在有故障时保护不能误闭锁,从而提高系统的可靠性和安全性。