城市轨道交通35kV母线保护配置方案_盛蓉蓉
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城市轨道交通供电系统35kVGIS综保装置电磁干扰问题分析及解决方案
高压变电所是一个具有高压电磁场环境的特殊地域,而装在所内的各类继电保护装置不断受到各种强电磁场的干扰。因变电所自动化系统大规模使用和继电保护设备的不断更新,干扰问题逐渐显露出来,并成为继电保护误动拒动和电力监控系统不正常工作的主要原因之一。从深圳地铁环中线35kV开关柜三工位开关操作误跳闸实际故障入手,深入分析故障原因,有针对性地提出相应的解决方案,并对改造后的设备进行检查试验,以达到有效的抗干扰目的。
标签:轨道交通;35kVGIS综保装置;电磁干扰
1 电磁干扰典型故障案例
1.1 故障现象
深圳地铁环中线前海湾站、宝安中心站、翻身站、洪浪北站、塘朗站、杨美站、车辆段等变电所,自35kVGIS(气体绝缘组合电器设备)安装完成后投入运行以来,在操作35kVGIS三工位隔离开关的过程中,与此柜相邻同一段母线上正常运行的动力变压器、整流变压器的断路器出现保护跳闸。保护动作的信息多为速断保护动作,而且跳闸没有规律,有时跳一个开关,有时跳两个。对此类跳闸故障现象进行统计,存在以下共同点:在35kV开关母排带电的情况下,在操作隔离开关的过程中,此开关柜所在母线的相邻开关柜会出现断路器跳闸的现象,保护动作多为速断保护动作,有的还出现过在操作三工位开关柜时35kVGIS继电保护装置通讯中断或自动重启。
1.2 故障设备介绍
误跳闸开关柜为35kV环网中压开关柜,使用REF542继电保护单元,实现对开关柜的控制、保护、监视及运行数据的测量、以及与变电所综合自动化系统的通信等功能。典型馈线柜设有电流速断保护、过电流保护、过负荷保护、零序电流保护。
2 三工位开关操作及电磁干扰机理
城市轨道交通供电系统35kVGIS的电磁干扰来源于外部和内部两方面,外部干扰与系统结构无关,是由使用条件和外部环境因素决定的干扰,主要有其他物体和设备辐射电磁波产生的强电场或强磁场,如雷击、隔离开关操作、直流电源的中断与恢复等。内部干扰是由系统结构、元件布局和生产工艺等决定的干扰,主要有杂散电感和电容结合二引起的不同信号感应、长线(对高频信号而言)传输造成电磁波的反射、多点接地造成的电位差干扰,寄生振荡和尖峰信号引起的干扰等。
35kV变电站典型配置方案
现就典型35kV变电站结构,按XR-2000系列保护控制设备配置方案如下。
一、系统组成
* 两路进线各带一台主变,互为备用。
* 10kV母线为分段式,以母联开关相连。两段母线各带PT。
* 站用变由一段10kV母线引出。
* 10kV出线设为n条。
* 电容器设为1台。
二、系统配置
2,1 监控操作站
2.1.1 硬件配置
2.1.2 软件配置
2.2 通信接口
2.3 进线保护: XRL-262数字式线路保护控制装置 2台
功能: 三相三段式定时限方向电流电压保护
后加速保护
三相一次重合闸(检同期、无压)
过负荷保护
低周减载
接地保护
完整的操作回路 实现“四遥”功能
2.4 变压器保护
2.4.1 变压器主保护: XRT-201数字式变压器主保护 装置 2台
功能: 差动电流速断保护
二次谐波制动比率差动保护
非电量保护(本体瓦斯、有载瓦斯、压力释放动作、油温过高等)
遥信、遥调功能
2.4.2 变压器后备保护: XRT-205数字式变压器后备保护控制装置 2台
功能: 三段复合电压闭锁方向过流保护
过负荷保护
过负荷启动风冷
过流闭锁有载调压
零序电压保护
完整的操作回路
实现“四遥”功能
2.5 母线电压监测: XRS-202数字式PT切换及测控装置 1台
功能: PT切换
两路独立的母线电压测量
】叉 冒
一种3 5 kV 供电保护方案
在地铁中的应用 析
鲍鸣
摘 要:基于大分区环网供电模式下传统级差保护配置方案无法实现保
护选择性的问题,提出一种基于光纤纵差与过流保护配合的大分区供电
保护方案,阐述了该保护方案的保护硬件配置和保护逻辑配置。通过对保 护装置正常运行、保护装置或保护通道故障情况下典型故障保护动作的
分析,说明了该大分区供电保护方案在地铁使用环境中应用的可行性。
关键词:地铁供电;大分区供电;保护方案;故障分析
随着供电设备、电缆生产工艺
水平的提高和供电系统故障率的下
降,目前在建地铁35 kV交流供电系
统越来越多采用大分区环网供电模 式“qJ,该模式可以大幅削减供电系
统的投资。但是由于大分区环网供
电模式每个供电分区内变电所数量
较多,一般每个供电分区变电所数
量为5~7个,且l10 kV主站馈出线
保护动作时限有限,一般不超过1.2
S,如果按照传统时间级差配合的方
式来配置35 kV微机保护 ,无法实
现各分所保护之间的选择性。
目前国内针对大分区环网供电
模式的保护方案主要为电流选跳保 护 】,由于该方案过度依赖光纤传
输保护闭锁信息,既存在保护光缆中
断后的系统性风险,同时又降低了保
护的速动性。本文提出一种基于光纤
纵差与过流保护配合的大分区供电保
护方案,通过典型故障保护动作分析 说明该方案应用的可行性。
1 保护硬件配置方案
(1)主变电所35 kV气体绝缘开
关(GIS)出线柜及各分区变电所
进、出线柜,配置光纤纵差保护装
置和后备过流保护装置。
(2)各分区变电所35 kV的GIS母
联柜及馈线柜,配置过流保护装置。 (3)除光纤纵差保护采用专用
光纤通道外,所有保护装置之间的
信号传递采用硬接线连接方式。
上述配置方案以光纤纵差保护
作为区间电缆的主保护,配置后备
过流保护装置完成常规后备过流保 护以及电力系统发生故障、装置发生
故障、光纤通道中断等特殊情况下的
浅析轨道交通交流 35kV 系统常见保护故障
摘要:目前,我国城市发展十分迅速,城市轨道交通供电系统是轨道交通系统重要组织部分。它不仅为轨道交通列车提供电能,也为各车站及区间提供动力照明用电。为防止供电系统故障对轨道交通运营造成影响,保障供电系统安全可靠,配置各类继电保护装置。本文以某城市轨道交通线路供电系统为例,分析交流35kV中压开关保护配置情况,并结合典型故障案例,提出改进措施。
关键词:轨道交通;供电系统;交流35kV开关;继电保护
1.引言
城市轨道交通作为城市交通的重要组成部分,保证其持续稳定可靠供电是电力相关部门的首要任务。若供电系统出现跳闸故障,将直接影响轨道交通列车正常运营。轨道交通供电系统一般采用集中供电方式,两级电压制,交流供电系统采用35kV等级电压供电,35kV供电系统中性点采用小电阻接地方式。中压采用交流35kV GIS中压开关,主要由真空断路器、三工位隔离开关及其操动机构和测量设备、继电保护装置等组成,设置光纤差动保护、定时限速断保护、过流保护、零序电流保护、母联备自投保护等。
2.交流35kV开关
交流35kV开关柜主要由SF6气体绝缘开关柜本体、真空断路器、三工位开关、电流电压组合式传感器、开关柜保护和控制单元等组成。35kV GIS开关柜一般采用单母线供电方式,因此除母联柜外其它35kV开关柜全部只用其中的一个母线室。这种开关柜最大特点就是SF6气体绝缘,其绝缘性能好,开关柜更为紧凑,体积小。
3.交流35kV开关的保护配置 交流35kV中压系统的保护包括差动保护、过流保护、零序保护、母联备自投保护等。具体保护情况如下:
3.1差动保护
35kV交流进出线开关设置差动保护。差动保护主要用于是利用光纤传送信息,比较线路两侧流过电流的幅值和相位的关系。差动保护的原理是环流法,即在线路两侧装有相同变比的电流互感器,两侧互感器的同极性端子相连接,保护装置接在差流回路内。它的保护范围,就是两侧电流互感器所包围的范围,在保护范围以外的短路时,差动保护不会动作。