线路主保护之差动与高频详解解读
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光纤差动保护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,基本保护原理也是基于克希霍夫基本电流定律,它能够理想地使保护实现单元化,原理简单,不受运行方式变化的影响,而且由于两侧的保护装置没有电联系,提高了运行的可靠性。
目前电流差动保护在电力系统的主变压器、线路和母线上大量使用,其灵敏度高、动作简单可靠快速、能适应电力系统震荡、非全相运行等优点是其他保护形式所无法比拟的。
光纤电流差动保护在继承了电流差动保护的这些优点的同时,以其可靠稳定的光纤传输通道保证了传送电流的幅值和相位正确可靠地传送到对侧1 原理介绍光纤分相电流差动保护借助于线路光纤通道,实时地向对侧传递采样数据,同时接收对侧的采样数据,各侧保护利用本地和对侧电流数据按相进行差动电流计算。
根据电流差动保护的制动特性方程进行判别,判为区内故障时动作跳闸,判为区外故障时保护不动作。
光纤电流差动保护系统的典型构成如图1所示。
当线路在正常运行或发生区外故障时,线路两侧电流相位是反向的。
如图所示,假设M侧为送电端,N侧为受电端,则,M侧电流为母线流向线路,N侧电流为线路流向母线,两侧电流大小相等方向相反,此时线路两侧的差电流为零;当线路发生区内故障时,故障电流都是由母线流向线路,方向相同,线路两侧电流的差电流不再为零,当其满足电流差动保护的动作特性方程时,保护装置发出跳闸令快速将故障相切除。
2 对通信系统的要求光纤电流差动保护借助于通信通道双向传输电流数据,供两侧保护进行实时计算。
其一般采用两种通信方式:一种是保护装置以64Kbps/2Mbps速率,按ITU-T建议G.703规定于数字通信系统复用器的64Kbps/2Mbps数据通道同向接口,即复用PCM方式;另一种是保护装置的数据通信以64Kbps/2Mbps速率采用专用光纤芯进行双向传输,即专用光纤方式。
(详见图3)光纤电流差动保护要求线路两侧的保护装置的采样同时、同步,因此时钟同步对光纤电流差动保护至关重要。
第四节 主设备差动保护及开关失灵保护的一些问题本节,将较系统地介绍变压器差动保护、电动机差动保护、母线差动保护及开关失灵保护的一些技术问题。
一 变压器分相纵差保护消除不平衡电流的方法从所周知,正常运行及外部故障时,Y/△接线变压器两侧电流的大小和相位均不相同,其差动TA 二次电流的大小和相位亦不相同。
为确保变压器正常运行及区外故障时纵差保护不误动,需要解决以下问题:使流入同一相差动元件各侧的电流相位相反;使流入同一相差动元件各侧电流产生的作用或安匝数相同;当变压器大电流系统侧网路中发生接地故障时,没有零序电流流入各相差动元件。
上述问题,在模拟式保护装置及微机保护装置中均得到了解决。
1 使流入同一相差动元件各侧电流相位相同(或相反)为使同相差动元件两侧电流的相位相反(或相同),可采用改变高压侧(大电流系统侧)差动TA 的接线方式进行移相,或采用计算机软件进行移相。
改变差动TA 接线对差动一侧电流进行移相的方法,是过去模拟式纵差保护普遍采用的移相方法。
例如:对于接线为Y/△-11的变压器,将其纵差保护两侧TA 接线接成△-11/Y ,使变压器两侧流入同相差动元件电流的相位相反(或相同)。
在采用过的各种型号的变压器纵差保护中,由差动TA 移相也有两种方法,其一是将变压器高压侧差动TA 的二次接成△形,另一种是差动TA 二次仍接成Y/Y 型,而将差动保护高压侧的辅助小TA 接成△型。
对于微机型保护装置,既可以采用改变差动TA 二次接线方式移相,也可以由软件计算进行移相。
微机保护中的软件计算移相法,是由计算机软件通过计算将某相差动元件某侧的电流移一个角度,从而达到差动元件两侧电流的相位相反(或相同)的目的。
目前,在国内生产的变压器微机保护装置中,通过软件对电流进行移相的方法也有两种。
一种是将变压器高压侧(即Y 侧)差动TA 二次电流进行移相,另一种是将变压器低压侧(即△侧)差动TA 二次电流移相。
例如,对接线为Y/△-11的变压器,在Y 侧进行计算移相的方法是:使该侧流入A 、B 、C 三相差动元件的电流分别等效为:B A I I -、C B I I -及A C I I -(A I 、B I 、C I ——高压侧差动TA 二次三相电流);而在△侧计算移相的方法是:将该侧流入A 、B 、C 三相差动元件的电流a i 、b i 、c i (低压侧差动TA 二次三相电流)分别等效为向滞后方向移相300,即分别等于030j a e i -、030-j b e i 、030-j c e i 。
变电站110kV线路差动保护动作分析摘要:通过对110kV某L枢纽变电站故障前的运行方式、背景及事故经过的介绍,对其二进线L、H变电站两侧的线路保护录波图形及动作进行了分析,用临时1#变压器替代原1#变压器转运行投至110kVII母手动合闸时,产生不平衡电流中的直流分量较大,导致L变电站二进线的L侧线路保护CSC-163A零序差动保护动作。
关键词:110kV;不平衡电流;零序差动保护;变电站1故障前系统的运行方式110kV线路在我国电网中占有较大的比例,确保110kV线路的运行安全非常重要。
110kV保护装置目前主要配置微机型继电保护装置,其运行可靠,自动化程度高。
为了确保保护装置能够正确动作,需要在定检工作中对其保护的选择性、速动性、灵敏性、可靠性进行调试;本文主要对110KV线路差保护动作进行了详细的阐述。
110KV某L枢纽变电站一次系统为3条电源进线、双母双分段接线方式,运行方式如下,一进线带110KVI母、1#主变和2#变压器,1#主变带10KVI、IV母;二进线带110KVII、IV母,110KVII母带临时1#变压器,110KVIV母带2#主变及10kVII母;三进线带110KVIII母,110KVIII母带3#主变、3#变压器及10kVIII母;3条进线均由220kV某H变电站送电。
2故障前的背景由于现场原因,1#变压器和3#变压器低压侧后备保护装置中的复压过流保护动作,事故跳闸。
由于生产需要,急需将1#、3#变压器送电。
在送电前,对1#、3#变压器进行了相关电气检测试验。
检测报告结果显示,3#变压器直流电阻测定为:AB两相为6.385mΩ;BC两相为6.391mΩ;CA两相为6.375mΩ;测试结果满足要求。
而1#变压器直流电阻测定为:AB两相为8.678mΩ;BC两相为5.847mΩ;CA两相为7.825mΩ;平衡度测试结果等于38%,远远超标,且其油色谱分析显示气体中的含烃量也远远超标。
主变送电时线路光纤差动保护动作的分析摘要:变压器空载投运时会产生励磁涌流,励磁涌流存在很大的非周期分量,可能会导致主变差动保护、线路光纤差动保护误动作,本文分析了励磁涌流出现时线路光差保护误动的案例,希望对类似的事件能有所借鉴。
关键词:励磁涌流,线路光纤差动保护1、引言励磁涌流是由于变压器空载投运时,铁芯中磁通不能突变,出现非周期分量磁通,使铁芯饱和,励磁电流急剧增大而产生的。
变压器励磁涌流最大值,可以达到变压器额定电流的6-8倍,并且跟变压器的容量大小有关,变压器容量越小,励磁涌流倍数越大。
励磁涌流存在很大的非周期分量,并以一定时间系数衰减[1]。
励磁涌流可能会导致主变差动保护、线路保护误动作,本文结合案例分析了励磁涌流对线路光差保护的影响,希望对类似的事件能有所借鉴。
2、案例分析2.1 故障情况220kV佳桥站通过110kV桥北线供110kV北坝站,并通过110kV北金线转供110kV金山站。
110kV北坝站、金山站均为两台三圈变,北坝主变容量为2*31.5MVA,金山主变容量为2*40MVA,两站站内接线一致,均为全接线形式,每侧母线均为单母分段形式。
110kV桥北线、北金线均配置并投入了光纤差动保护。
一次接线示意图如下:图1 系统一次接线示意图2016年11月13日按照检修计划对110kV北坝站10kVI母及1#主变总路开关进行检修,工作完毕14:11分合上北坝站Z101开关对1#主变送电,110kV桥北线光纤差动保护动作,差动电流1.55A,桥北线两侧开关跳闸,选相B相,110kV北坝、金山站失压。
调控中心立即通知运维人员对线路巡线,运维人员巡视线路后发现任何故障点,决定对110kV桥北线进行试送一次。
在拉开北坝、金山主变及线路开关后,16:00分对110kV桥北线试送电成功,16:14分对110kV金山线送电成功。
由于金山站部分负荷急需用电,16:16分对金山站1#主变送电,在1#主变C101开关合闸后,110kV桥北线光差保护动作再次跳闸,差动电流0.88A,选相A相。
差动保护变压器差动保护是变压器的主保护,一般较大型变压器都装有差动保护.差动保护主要保护变压器内部线圈匝间短路,它的动作原理是利用变压器高低压两侧的两组差动保护专用电流互干器完成.差动保护的保护范围就是两组互感器之间的部分.从能量的角度考虑,电力故障就是电能释放转化为热和光等其它能量的过程,从而在故障点两端测得的(相同电压下或变换为同一电压)电流大小和相位必然是不一样的,测得有电流差即有电能释放,即表明有故障,保护就应动作。
“差动”就是有差即动!变压器的主保护是差动保护还是瓦斯保护?差动保护和瓦斯保护共同组成变压器的主保护。
差动保护作为变压器内部以及套管引出线相间短路的保护以及中性点直接接地系统侧的单相接地短路保护,同时对变压器内部绕组的匝间短路也能反应。
瓦斯保护能反应变压器内部的绕组相间短路、中性点直接地系统侧的单相接地短路、绕组匝间短路、铁芯或其它部件过热或漏油等各种故障。
由上可以看出,差动保护对变压器内部铁芯过热或因绕组接触不良造成的过热无法反应,且当绕组匝间短路时短路匝数很少时,也可能反应不出。
而瓦斯保护虽然能反应变压器油箱内部的各种故障,但对于套管引出线的故障无法反应,因此,通过瓦斯保护与差动保护共同组成变压器的主保变压器差动保护是变压器的主保护,一般较大型变压器都装有差动保护.差动保护主要保护变压器内部线圈匝间短路,它的动作原理是利用变压器高低压两侧的两组差动保护专用电流互干器完成.差动保护的保护范围就是两组互感器之间的部分.变压器的差动保护分为纵联差动和横联差动两种形式.纵联差动保护用于单回路,横联差动保护用于双回路.主要用来保护变压器内部以及引出线和绝缘套管的相间短路,并且也可用来保护变压器的匝间短路,其保护区在变压器一,二侧所装电流互感器之间.它是利用保护区内发生短路故障时变压器两侧电流在差动回路中引起的不平衡电力而动作的一种保护.主变差动保护跳闸的处理;查看开关位置显示及其电流表,确认主变跳闸,报调度,汇报初步现象。
电气专业术语讲解电气作业中,如何解决工作难题是一方面,但对知识理论的了解也不能忽视,在工作中总能遇到很多专业术语,很多人不屑一顾,觉得懂了技术就行了,理论没用,其实不然,专业术语就是由理论知识和技能构成的,起到上通下达的作用。
此外当你和别人讨论工作时,对于别人说的专业术语一窍不通的话,那就闹笑话了,所以,今天一起来看看这些电气专业术语,华意电力给你加点料!断路器失灵保护:当系统发生故障,故障元件的保护动作而其断路器操作失灵拒绝掉闸时,通过故障元件的保护作用于本变电站相邻断路器掉闸,有条件的还可以利用通道,使远端有关断路器同时掉闸的接线称为断路器失灵保护。
励磁涌流:变压器励磁涌流是变压器全电压充电时在其绕组中产生的暂态电流。
重合闸后加速:当线路发生故障后,保护有选择地动作切除故障,重合闸进行一次重合以恢复供电,若重合于永久性故障时,保护装置即不带时限无选择性的动作断开断路器,这种方式称为重合闸后加速。
异步振荡:发电机因某种原因受到较大的扰动,其功角在0—360°之间周期性地变化,发电机与电网失去同步运行的状态。
在异步振荡时,发电机一会工作在发电机状态,一会工作在电动机状态。
汽机速度变动率:汽轮机由满负荷到空负荷时转速的变化量与额定转速比,称为汽轮机的速度变动率。
发电厂最低技术出力:火电机组本身技术条件允许的最小生产能力,是指三大主力设备(锅炉、汽机、发电机)能够连续安全稳定运行的最低负荷。
电力系统稳定运行:当电力系统受到扰动后,能够自动恢复到原来的运行状态,或凭借控制设备的作用过度到新的稳定状态运行,即所谓电力系统稳定运行。
三不放过:发生事故应立即进行调查分析。
调查分析事故必须实事求是,尊重科学,严肃认真,要做到事故原因不清楚不放过,事故责任者和应受教育者没受到教育不放过,没有采取防范措施不放过。
自动重合闸: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。
动力系统:通常把发电企业的动力设施、设备和发电、输电、变电、配电、用电设备及相应的辅助系统组成的电能热能生产、输送、分配、使用的统一整体称为动力系统。
第38卷第10期电力系统保护与控制Vol.38 No.10 2010年5月16日 Power System Protection and Control May 16, 2010 关于输电线路光纤电流差动保护的若干问题讨论夏建矿(宁夏电力公司石嘴山供电局,宁夏 石嘴山 753000)摘要:针对电力系统实际运行中影响输电线路光纤差动保护正确动作的诸多因素,以RCS-931光纤差动保护为例,从光纤差动保护的动作原理和特定运行方式的角度出发,深入细致地讨论分析了诸如线路电容电流、重负荷状态下发生高阻接地故障、CT饱和、线路两侧CT特性不一致、光纤通道数据采样同步等问题对光纤差动保护的影响,从运行管理、设计选型和保护软件算法等方面提出了具体的解决方法和措施,消除了这些因素对光纤电流差动保护的不利影响。
关键词:光纤;电流差动保护;电容电流;CT特性;数据采样同步Discussions on several problems about the optical fiber differential protection of the transmission lineXIA Jian-kuang(Shizuishan Power Supply Bureau,Ningxia Electric Power Corporation, Shizuishan 753000,China )Abstract:This paper indicates a number of factors which affect the normal action of current differential protection for transmission line in power system in actual operation. And it takes the principle and certain operating mode of differential protection for optical fiber as a view and the RCS-931 differential protection for optical fiber as an example to discuss and analyze intensively the influence over the differential protection for optical fiber from the line capacitance and current, high-impedance grounding fault under heavy load, CT saturation on the transmission line, disparity of CT on two sides of the transmission line, and the data sampling in step of the optical fiber line. Then it brings in some solutions in detail from the operational guidance, selection of design, and protection of software algorithm to remove the adverse effect brought by those problems above for the differential protection for optical fiber.Key words:line fiber optical; current differential protection; capacitive current; CT characteristics; synchronous sampling data中图分类号:TM77 文献标识码:B 文章编号: 1674-3415(2010)10-0141-040 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。
110KV线路主保护有哪些
主保护是距离保护(接地距离、相间距离),如果线路很短,定值难以整定,一般会考虑采用光纤电流差动保护作为线路的主保护。
后备保护一般为零序过流保护
1 过电流
2 过电压和欠电压保护
3 气体保护
4 接地保护
110KV线路一般配有三段式接地距离保护、三段式相间距离保护和三段式零序保护,外加自动重合闸装置。
1、主保护为差动保护差动速断[硬+软]
比率差动[硬+软]
2、高后备保护复压过流Ⅰ段[硬]
复压过流Ⅱ段[硬]
复压过流Ⅲ段[硬+软]
零序过流Ⅰ段
零序过流Ⅱ段
零序选跳
间隙保护
启动冷风[硬]
闭锁调压[硬]
3、低后备保护复压过流Ⅰ段[硬]
复压过流Ⅱ段[硬+软]
限时速断[硬]
充电保护[硬]
4、非电量保护
冷控失电\三相不一致\本体重瓦斯\有载重瓦斯\绕组过温\压力释放\压力突变\本体轻瓦斯信号\有载轻瓦斯信号\本体油位异常信号\有载油位异常信号\油温高\信号\绕组温高信号气体继电器
油面温度计
绕组温度计
压力释放阀
压力突发继电器
油位计
在线色谱监测装置
对于强油的还有油流继电器等等。
输电线路光纤电流差动保护原理及校验摘要:本文分析输电线路光纤差动保护的基本原理;并以永丰变220kV早颜永线三侧线路光纤差动保护RCS-931ATMV为例,深入分析了该装置的光纤电流差动保护的构成特性及其校验方法。
1引言近年来随着计算机技术及光纤通信技术的迅速发展,110kV及以上电压等级线路保护的快速主保护也在发生变化,逐步由原来的纵联高频保护和距离保护过渡到以光纤差动保护作为全线速动保护的发展阶段。
本文结合工作实际,分析输电线路光纤电流差动保护的基本原理,并以220kV早颜永线为例,分析探讨娄底局第一套三侧线路光纤差动保护装置RCS-931ATMV的构成原理及校验方法。
2输电线路光纤纵联电流差动保护原理输电线路两端的电流信号,通过采样、编码、光电信号转换、光纤传输到对端,保护装置接收到对端传过来的光信号转换成电信号再与本端电流信号构成纵联电流差动保护。
基于光纤通信容量很大的优点,输电线路纵联保护采用光纤通道后,所以往往做成分相式的光纤纵联电流差动保护。
输电线路分相电流差动保护具有良好的选相功能,哪一相电流差动保护动作那一相就是故障相,从而为220kV及以上电压等级的线路保护分相跳闸提供了高可靠性的判据。
输电线路光纤纵联电流差动保护的基本原理可结合图1来分析。
如图所示流过保护两端的电流相量IM、IN,如图1中箭头所示以母线流向被保护线路的方向为正方向,虚线部分表示短路故障情况下的故障电流IK。
以两端电流的相量和的幅值作为作为差动电流Id,如式2,稳态相差动继电器稳态相差动继电器的动作特性根据差动电流与制动电流的倍数关系分成二段特性动作方式。
I段相差动制动系数较大为瞬动段,针对严重故障下的保护。
首先介绍I段相差动继电器动作方程:IQ为电流差动启动定值。
其动作特性范围可描述为如图3中线段1和线段2之间的部分区域。
当满足上述稳态Ⅱ段相差动动作条件时,稳态Ⅱ段相差动继电器经25ms延时动作。
3,零序差动继电器对于经高电阻接地故障时,由于短路电流比较小,故采用零序差动继电器具有较高的灵敏度,由零序差动继电器动作,通过低比率制动系数的稳态差动元件选相,构成零序差动继电器,经过45ms延时动作。