500kV线路保护组屏设计及保护配置特点研究
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500KV变电站仿真培训总结9月1日至9月14日,在华东电力培训中心进行了500KV变电站仿真培训取证,期间主要对500KV变电站设备的接线特点及保护配置原则;线路、开关保护;远动自动化;秦山500KV开关站典型操作及保护运行方式;500KV系统避雷器及运行操作过电压;母线保护;发变组保护;电网安全分析等进行了学习,现将学习情况总结如下:一、500KV变电站设备、接线特点及保护配置原则1、500KV 1个半断路器接线的主要特点:目前华东电网的主网架由电厂500KV升压站、独立500KV变电站通过架空输电线组成。
这些500KV升压站、变电站的开关主要采用1个半断路器的接线方式,但主要还是通过传统的敞开式接线方式,这种方式占地面积较大。
采用GIS的接线方式可以大幅度减少占地面积,减少维护量。
一个半断路器的接线方式优点:*供电稳定可靠。
每一串由三台断路器加二条公用母线及一条进线和一条出线组成一个完整串,正常合环运行,当发生一条母线甚至二条母线故障或开关故障都不会导致线路停电,这种接线方式体现出线路比母线更重要。
特别是加装线路、变压器闸刀使线路和变压器检修时断路器继续合环运行,提高了供电可靠性。
*运行调度灵活:正常运行时两组母线和所有开关都投入运行,从而形成多环路的供电方式。
一个半断路器接线方式的主要缺点:*二次线复杂。
在继电保护中需要采用CT“和电流”的接线方式,线路保护采用线路的CVT,不采用母线的PT。
*投资较大。
500KV断路器是昂贵的设备。
2、500KV联合开关站主接线特点:*通过充油电缆直接与主变高压侧相连*三、四串采用交叉布置*预留两串*二期是线变串、三期线线串*采用一个半断路器接线方式(线路、主变闸刀断开后,短线保护自投)*线路或主变保护用的是CT “和电流”*线路保护用电容式(三相)电压互感器(CVT),母线采用(单相)电压互感器(CVT),这种接线方式突出了线路比母线更重要。
3、开关在检修状态下特别注意退CT流变端子的操作顺序若需要将500KV改到检修状态并对相应CT进行检修,则为了防止保护误动,在进行流变端子退出操作时一定要按先退流变端子后短接操作顺序进行操作,因为一个半接线方式引入继电保护的是采用“和电流”方式,若先短接后退流变端子会导致保护误动作,这一操作原则同样适用于发变组保护中。
500kV线路保护配置分析作者:郑润蓝刘明吴宗熙来源:《中国科技纵横》2013年第21期【摘要】目前深圳电网已经形成由220kV电网为主干网架,500kV电网为支点,110kV 电网辐射全市的电网结构。
其中500kV电网担负了大容量远距离传输任务,电网故障将造成十分严重的后果。
在500kV电压等级变电站,普遍采用3/2接线方式,提高电网可靠性却带来继电保护配置相对复杂的问题。
本文主要分析在3/2接线方式下的线路保护配置,并分析了线路刀闸对保护的影响。
【关键词】 3/2接线线路保护线路刀闸1 3/2接线方式3/2接线是500kV及以上电压等级电网广泛采用的一种接线方式,其由2条母线3个断路器构成,有两回出线,每回出线相当于一个半断路器,所以又称一个半接线。
3/2接线的优点主要有:可靠性高,母线开关故障或者母线检修,只要可靠断开边断路器即可;运行灵活性好;操作检修方便。
缺点是其保护配置比较复杂。
2 3/2接线的线路保护配置以深圳站500kV第四串鹏深乙线为例,其保护包含下列配置。
2.1 双重化配置的线路主保护:RCS-931+RCS-925+FOX -41RCS-931提供线路主保护和后备保护。
提供分相光纤纵联差动保护作为线路的主保护,使用允许式光纤信号,具有全线速动特性,同时配备三段距离保护和零序保护作为后备。
可以有效保护线路刀闸到对侧开关之间的部分,判定故障后发出分相跳闸令跳开本侧边开关和中开关。
RCS-925作为辅助保护装置主要提供远方跳闸功能以及过电压保护。
可提供可靠的就地判据,提高远跳可靠性,所有保护的远跳功能都通过该装置实现。
除远跳出口外,还具备三相跳闸出口用于过电压动作跳本侧开关。
FOX-41是光纤通信接口设备。
2.2 双重化配置的T区保护:RCS-924T区保护是用作保护线路刀闸与边断路器和中断路器之间的T区部分线路的专用保护。
RCS-924在原理上采用三侧电流差动保护T区,同时具有充电保护功能。
500kV 线路保护、500kV 开关保护说明500kV 线路保护500kV 线路保护配置说明:500kV 线路保护配置两套完全独立的、全线速断的ALSTOM P546数字式分相光纤差动主保护。
每一套线路保护均具有完整的三阶段式相间和接地距离ALSTOM LFZR111作为后备保护。
ALSTOM P546数字式主保护功能说明:分相差动特性差动保护的基本动作原理是计算进入一个保护段的电流和离开的电流之间的差值。
当差值超过某一整定值时,保护启动。
在外部故障的情况下,由于CT 饱和,也有可能产生差动电流。
为保证在穿越故障条件下的稳定性,继电器采用了制动技术。
差动电流指进入保护区电流的向量和。
电流制动量是指每个线端测量电流的平均值。
它等于在每一个终端电流的标量和除以2。
电流向量的时间同步:为了计算输电线两端的差动电流,必须保证每一个线端的电流采样值是同一时刻的。
这可以通过线端间通道传输延时的连续计算来实现,例如图所示的二端系统两个同样的继电保护设备,A 和B 在电线两端。
继电器A 在时间tA1、tA2等时对其电流信号进行采样,继电器B 在时间tB1、tB2等时进行采样。
注意,由于采样频率的微小偏移,端点端点数字通信连接采样时间传输延时电 流 向量电 流 向量继电器A 瞬时采样值 继电器B 瞬时采样值从继电器A 到B 的传输延时 从继电器B 到A 的传输延时 tA1信息到达继电器B 和 tB3发送的时间间隔tB3信息到达继电器A 的时间 TA1信息到达继电器B 的时间 继电器A 对tB3的采样时间一般来说两端的采样时刻不会一致或存在某种固定关系。
A接收的最后时标(即tA1)和延时时间td,即接收到信息时刻tB*与采样时间tB3的时间差,td=(tB3-tB*)。
经传输延迟时间tp2之后,信息到达A端。
其到达时间被继电器A记录为tA*。
,继电器A 能根据回送时间标签tA1测算所有流逝时间(tA*-tA1)。
500kV线路保护配置作者:蓝伟科来源:《城市建设理论研究》2013年第14期概要:本文以500kV线路保护改造工程的二次线设计的角度,简要阐述500kV线路保护的配置及技术要求。
关键词:变电站;500kV线路;保护配置中图分类号:TM411+.4文献标识码:A文章编号:本期工程将对南方电网某500kV变电站的500kV某线甲、乙两回线路的保护进行改造,包括保护装置的通信通道。
该500kV甲、乙线对侧应配置与本侧相同的线路保护装置,已由其他项目立项改造。
500kV线路每回线的两套独立的保护装置均应独立组屏,每面屏均有1套独立的辅助保护装置。
本期在主控室拆除原500kV某线甲、乙保护屏4面屏,并拆除其与其他屏柜之间的连接电缆,而后在原屏位安装4面新保护屏。
1. 500kV线路主接线该500kV变电站500kV配电装置采用3/2接线,甲、乙两线分别位于第二串,第三串靠近2M位置出线。
图1主接线图500kV线路保护按双重化配置,具体实施为配置2套互相独立保护装置,每套保护装置包括主保护,后备保护与辅助保护,每套保护装置的二次回路独立且没有直接的电气联系。
当出线设置有出线或进线隔离开关时候,应按双重化配置两套短引线保护装置;当间隔保护使用串外电流互感器时,应按双重化配置两套T区保护。
2.保护配置现况现运行的保护装置投产于2006年,为南京南瑞继保电气有限公司的微机型保护装置。
具体配置如下:其中保护通信用的载波机置于通信机房。
500kV线路的主一保护装置采用主、后备分开配置;主二保护仅有主保护,没有配置后备保护。
两套辅助保护保护均配置了相互独立的过电压远跳保护装置。
图2主一保护屏(旧屏)图3 主二保护屏(旧屏)500kV甲、乙线保护通道及远跳通道均采用2路复用载波通道,相应配置ABB的ETL41复用载波机和NSD550保护接口,线路过电压保护集合在 RCS-925A内。
3.保护配置改造后改造后,该500kV甲、乙线主一、主二保护均更换为长园深瑞的PRS-753BMY型集成双光口方式过电压及远方跳闸功能的光纤电流差动保护,且具备后备保护功能。
500KV变电站继电保护的配置一、500KV变电站的特点:1)容量大、一般装750MVA主变1-2台,容量为220KV变电站5-8倍。
2)出线回路数多一般500KV出线4-10回220KV出线6-14回3)低压侧装大容量的无功补偿装置(2×120MAR)4)在电力系统中一般都是电力输送的枢纽变电站。
其地位重要,变电站的事故或故障将直接影响主网的安全稳定运行。
5)500KV系统容量大,一次系统时常数增大(50-200ms)。
保护必须工作在暂态过程中,需用暂态CT。
6)500KV变电站,电压高、电磁场强、电磁干扰严重,包括对一些仪器仪表工作的干扰。
二、500KV变电站主设备继电保护的要求1)500KV主变、线路、220KV线路,500KV‘220KV母线均采用双重化配置。
2)近后备原则3) 复用通道(包用复用截波通道,微波通道,光纤通道)。
三、500KV线路保护的配置1、500KV线路的特点a)长距离200-300km ,重负荷可达100万千瓦。
使短路电流接近负荷电流,甚至可能小于负荷电流例:平式初期:姚双线在双河侧做人工短路试验。
姚侧故障相电流仅1200多A。
送100万瓦千负荷电流=1300Ab)500KV线路有许多同杆并架双回线,因其输送容易大,发生区内异名相跨线故障时,不允许将两回线同时切除。
否则将影响系统的安全运行,线路末端跨线故障时,首端距离保护,会看成相间故障。
c)500KV一般采用1个半开关接线,线路停电时,开关要合环,需加短线保护。
d)线路输送功率大,稳定储备系数小,要保证系统稳定,要求保护动作速度快,整个故障切除时间小于100ms。
保护动作时间一般要≤50ms。
(全线故障)e)线路分布电容大500KV线路、相间距离为13m、线分裂距离45cm、正四角分裂、相对地距离12m。
线路空投时,未端电压高。
要加并联电抗器,并联电抗器保护需跳对侧开关,需加远方跳闸保护。
f)500KV线路一般采用单相重合闸,为限制潜供电流,中性点要加小电抗器2、配置原则:1)500KV线路保护配置原则:设置两套完整、独立的全线速动保护,其功能满足:每一套保护对全线路内部发生的各种故障(单相接地、相间短路,两相接地、三相短路、非全相再故障及转移故障)应能正确反映每套保护具有独立的选相相功能,实现分相和三相跳闸,当一套停用时,不影响另一套运行。
分析500kV变电站的典型继电保护配置方案作者:李明芳来源:《华中电力》2013年第08期[摘要]在我国变电站建设中,500kV电网是各省市网架构建的主体,故电网工程建设的质量直接影响着电网的安全稳定运行。
在500kV电网的工程基建过程中,为有效保障电网建设的质量与安全,应着重强调电网系统中继电保护配置的建设。
本文对500kV变电站建设中涉及到的继电保护建设问题进行综合分析,并通过科学设计继电保护配置方案,以进一步完善500kV变电站的继电保护配置。
[关键词]500kV变电站;继电保护;工程基建;配置方案1.当下500kV变电站继电保护配置现状分析电网建设工程的有效开展,使得我国网架结构发生了巨大变化,超高压电网在电网工程中的日渐普及,也进一步优化了我国的电网配置方案,完善了变电站的功能,进而提升了变电站的智能化水平和网架结构的安全性。
就现阶段我国的超高压电网工程建设分析,由于超高压电网搭建技术尚未成熟,因此仅有西北等少数地区能够搭建750kV电网网架,其余多数地区仍采用500kV电网网架,所以对已普及的500kV变电站开展有效的继电保护是十分必要的。
为有效提升500kV变电站继电保护装置的有效性和完备性,我国在变电站的工程基建工作中着重强调施工的严谨性,以此有效保证变电站工程建设的质量。
在500kV变电站的继电保护工程建设中,通常从变电站系统建设角度出发,通过对变电站继电保护装置开展常规保护和针对性配置保护等维护措施,以实现对500kV变电站继电保护的优化配置和科学维护。
而伴随着我国超高压电网建设规模的不断扩大,电网故障也随之频繁出现,电网故障会对变电站正常工作产生影响,进而威胁到电网系统运行的安全性和稳定性。
由于继电保护装置只具备迅速断开电路中故障元件的单一功能,无法对元件断开后的电力系统进行对应调整,所以会在一定程度上对电力系统的正常运行产生影响,造成系统元件故障或电路工作异常等。
500kV变电站继电保护装置缺乏部件之间的相互协调是电网运行中的另一大问题,部件工作难以协调,会直接导致电力系统运行不稳定,数据的统计也会受到严重影响,电力系统不稳定的运行情况持续恶化甚至会导致电力系统瘫痪。
500KV变电站继电保护配置特点作者:陈泗贞来源:《数字技术与应用》2011年第10期摘要:从500KV变电站超高压、大容量及特殊的一次接线方式(多为3/2开关接线)等特点出发,对500KV变电站主变压器、500KV线路、母差等设备的继电保护配置特点进行了较为详尽的介绍,为500KV变电站继电保护设备运行维护及设备验收提供参考。
关键词:500KV 继电保护特点中图分类号:TM411 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2011)10-0182-021、引言500KV变电站由于其电压等级高、容量大,特殊的一次接线方式(多为3/2开关接线),其主变压器及500KV线路、母差保护等配置均与常规220KV变电站主变、线路、母差保护对比有较大区别。
对500KV变电站主变压器、500KV线路、母差等设备的继电保护配置特点进行了较为详尽的介绍,为500KV变电站继电保护设备运行维护及验收提供参考。
2、500KV变压器保护500KV变压器由于其电压等级高、容量大,故多为自耦式分相变压器,其保护配置有以下特点:2.1 电量保护差动保护:稳态比率差动,(1)除了设置防励磁涌流或CT饱和误动的二次、三次谐波制动外,还增设了防主变过励磁误动的五次谐波制动。
为反应独立每相变压器内部故障,设置了分相差动保护。
零序比率差动保护:主要应用于自耦变压器,为变压器变高、变中和公共绕组零序电流构成的比率差动保护。
该保护对变压器绕组接地故障反映较为灵敏,零差各侧零序电流通过装置自产所得,避免了各侧零序CT极性校验问题。
非自耦变由于其零差回路不满足,一般不采用零序比率差动。
高、中压侧后备保护:阻抗保护,由于500KV主变高、中后备保护中,采用复压闭锁过流、零序电流保护往往灵敏度不能满足,故一般对应采用相间阻抗、接地阻抗保护。
零序电流保护,由于500KV自耦变公共绕组中性点均直接接地,不存在间隙接地,故其变高、变中接地后备保护均不设置间隙零序保护。
500KV变电站继电保护的配置一、500KV变电站的特点:1)容量大、一般装750MV A主变1-2台,容量为220KV变电站5-8倍。
2)出线回路数多一般500KV出线4-10回220KV出线6-14回3)低压侧装大容量的无功补偿装置(2×120MAR)4)在电力系统中一般都是电力输送的枢纽变电站。
其地位重要,变电站的事故或故障将直接影响主网的安全稳定运行。
5)500KV系统容量大,一次系统时常数增大(50-200ms)。
保护必须工作在暂态过程中,需用暂态CT。
6)500KV变电站,电压高、电磁场强、电磁干扰严重,包括对一些仪器仪表工作的干扰。
二、500KV变电站主设备继电保护的要求1)500KV主变、线路、220KV线路,500KV‘220KV母线均采用双重化配置。
2)近后备原则3)复用通道(包用复用截波通道,微波通道,光纤通道)。
三、500KV线路保护的配置1、500KV线路的特点a)长距离200-300km ,重负荷可达100万千瓦。
使短路电流接近负荷电流,甚至可能小于负荷电流例:平式初期:姚双线在双河侧做人工短路试验。
姚侧故障相电流仅1200多A。
送100万瓦千负荷电流=1300Ab)500KV线路有许多同杆并架双回线,因其输送容易大,发生区内异名相跨线故障时,不允许将两回线同时切除。
否则将影响系统的安全运行,线路末端跨线故障时,首端距离保护,会看成相间故障。
c)500KV一般采用1个半开关接线,线路停电时,开关要合环,需加短线保护。
d)线路输送功率大,稳定储备系数小,要保证系统稳定,要求保护动作速度快,整个故障切除时间小于100ms。
保护动作时间一般要≤50ms。
(全线故障)e)线路分布电容大500KV线路、相间距离为13m、线分裂距离45cm、正四角分裂、相对地距离12m。
线路空投时,未端电压高。
要加并联电抗器,并联电抗器保护需跳对侧开关,需加远方跳闸保护。
f)500KV线路一般采用单相重合闸,为限制潜供电流,中性点要加小电抗器2、配置原则:1)500KV线路保护配置原则:设置两套完整、独立的全线速动保护,其功能满足:每一套保护对全线路内部发生的各种故障(单相接地、相间短路,两相接地、三相短路、非全相再故障及转移故障)应能正确反映每套保护具有独立的选相相功能,实现分相和三相跳闸,当一套停用时,不影响另一套运行。
500kV变电站电气二次部分介绍及保护配置葛磊电力系统继电保护的基本知识1、电力系统继电保护的作用:电力系统的故障类型:2、电力系统故障可分为: 单相接地故障 D(1)、两相接地故障 D(1.1)、两相短路故障 D(2)、三相短路故障 D(3)、线路断线故障3、电力系统故障产生的原因:4、外部原因:雷击, 大风, 地震造成的倒杆, 线路覆冰造成冰闪,线路污秽造成污闪;内部原因:设备绝缘损坏, 老化;系统中运行, 检修人员误操作。
一、电力系统的不正常工作状态:二、电力系统不正常工作状态:电力系统中电气设备的正常工作遭到破坏, 但未发展成故障。
如:电力设备过负荷, 如:发电机, 变压器线路过负荷;电力系统过电压;电力系统振荡;电力系统低频, 低压。
三、继电保护的基本任务:四、继电保护装置的基本任务是当电力系统中的电力元件发生故障时, 向运行值班人员及时发出警告信号, 或者向所控制的断路器发出跳闸命令, 以终止这些事件发展。
1、电力系统对继电保护的基本要求: (四性)2、选择性:电力系统故障时, 使停电范围最小的切除故障的方式。
五、快速性: 电力系统故障对设备人身, 系统稳定的影响与故障的持续时间密切相关, 故障持续时间越长, 设备损坏越严重;对系统影响也越大。
因此, 要求继电保护快速的切除故障。
六、灵敏性: 继电保护装置在它的保护范围内(一般指末端)发生故障和不正常工作状态的反应能力。
七、可靠性:①保护范围内发生故障时, 保护装置可靠动作切除故障,不拒动。
②保护范围外发生故障和正常运行时, 保护可靠闭锁,不误动。
1、继电保护的几个名词解释:2、双重化配置: 为了满足可靠性及运行维护的需要, 500KV线路保护应按两套“独立”能瞬时切除线路全线各类故障的主保护来配置。
其中“独立”的含义: 各套保护的直流电源取自不同的蓄电池;各套保护用的电流互感器、电压互感器的二次侧各自独立;各套保护分别经断路器的两个独立的跳闸圈出口;套保护拥有独立的保护通道(或复用通道);各套保护拥有独立的选相元件;3、主保护: 满足系统稳定和设备安全的要求, 能以最快的速度有选择性的切除电力设备及输电线路故障的保护。