運(yùn)行中一起35kv光纖差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作分析_第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、運(yùn) 行 中一起 35 k V 光 產(chǎn) 品 與 解 決 方 案 纖差 動(dòng)保 護(hù) 誤 動(dòng)作 分析 馬春 ( 晉城供 電公 司,山西 晉城 0 4 8 0 0 0 )摘要 隨著系統(tǒng)短路電流 急劇增加,主網(wǎng)變壓器抗短路能力正經(jīng)受著嚴(yán)峻的考驗(yàn) ,當(dāng)變壓器 低壓側(cè) 出線距離較短時(shí),為防止變壓器低壓側(cè)發(fā)生近區(qū)短路造成變壓器損壞,低壓側(cè) 目前多使用光纖差動(dòng)保護(hù) 以保證準(zhǔn)確、快速的切除故障,但這種做法在運(yùn)行 中也 出現(xiàn) 了一些問題 ,在此對(duì)其 進(jìn)行分析,

2、希望弓 J 起研發(fā)人員和現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)人員的注意。關(guān)鍵詞:光纖差動(dòng)保護(hù);動(dòng)作分析 2 0 1 1 年前 后 ,系統(tǒng) 內(nèi)出現(xiàn) 多起 因發(fā) 生近區(qū)短 路 故 障造成 站 內(nèi)變壓 器損 壞 的事故 ,給 電 網(wǎng)造 成 了較 大 的損 失 ,針 對(duì)這種 情 況 ,我 地 區(qū)多次 召 開專題 會(huì) 議 商量對(duì) 策 ,防止變 壓器 近 區(qū)短路 故 障損壞 事故 的 再次發(fā)生。目 前,當(dāng)變壓器低壓側(cè)出線距離較短時(shí),多使用 光纖 差動(dòng)保 護(hù) 以保證準(zhǔn) 確 、

3、快速 的切 除故 障 ,但 這種做 法在 運(yùn)行 中也 出現(xiàn) 過(guò) 一些 問題 。1故 障分析 1 . 1 故 障簡(jiǎn)介 2 0 1 1 年 6月我地 區(qū)某 2 2 0 k V站 3 5 k VC X3 8 5間 隔在 送 電過(guò)程 中 ( 用 戶側(cè) 主變合 閘 的一瞬 間 ) ,發(fā)生 光纖 差動(dòng) 保護(hù) 動(dòng)作 ,經(jīng) 過(guò)對(duì) 錄波 圖進(jìn)行 分析 ,和 對(duì) 現(xiàn)場(chǎng) 設(shè)備 進(jìn)行檢 查 后確 定 ,保 護(hù) 為區(qū)外 干擾 光差 保 護(hù)誤 動(dòng)作 。1 . 2

4、動(dòng)作原 因分 析 根據(jù)保 護(hù)裝置錄波 圖記錄分析 , 由于產(chǎn)生 電流的 物理通道 均來(lái) 自于 同一組 電路 、同一組芯片 , 推 測(cè)可 能由于在合閘瞬間有外部干擾耦合進(jìn)入該 A D回路,故障時(shí) A、 B相 出現(xiàn) 2 ms 的脈沖 電流 , 此 保護(hù)裝置 為 北京 四方繼保 電氣有 限公司出品 的 C S C . 2 1 3型光 纖 差動(dòng)保護(hù) , 該 保護(hù) 的采樣算 法采用傅 里葉算法 , 此算 法對(duì) 高次諧波及 直流分量有 很好 的過(guò)濾

5、 能力 , 但是對(duì) 由于非 周期分量 引起 的低頻 分量抑制 能力較 差 , 不 能 完全濾 掉 。觀察 C S C . 2 1 3型光 纖差動(dòng)保護(hù)裝 置錄波 圖可 以發(fā)現(xiàn) , 脈沖 電流為短 時(shí)非周期尖頂波 , 其 中包 含有 非整次 的各 次諧波及衰減 的直流分 量, 含有 此尖 頂采 樣的傅 氏算 法會(huì)計(jì)算 出一定 的基波量 , 即裝置采 集 到 的干擾 脈沖進(jìn) 入 了采樣 計(jì)算 程序 ,沒 有濾 除干 擾 ,導(dǎo)致程序誤 判 ,保

6、 護(hù)裝置動(dòng) 作 。事后 ,我 們?cè)?實(shí)驗(yàn)室 利用 O NL L Y2 0 0 0繼 電保 護(hù)測(cè)試 儀對(duì) 同一版 本 C S C 一 2 1 3 型 光纖差 動(dòng)保護(hù) 進(jìn)行 模 擬尖 頂波 試驗(yàn) ,保 護(hù)依 舊動(dòng) 作 ,驗(yàn) 證 了上述 判 斷 的 正 確 性 。1 . 3解 決方案 為 防止 變壓器 近 區(qū)短路 故 障損壞 事故 的發(fā) 生 ,我 地區(qū)采 取 的解 決方 案有 :1 )主 網(wǎng) 2 2 0 k v、1 1 0 k v變 電站 3

7、 5 k v、I O k V 出線保 護(hù)都要 投入 0 s 動(dòng)作 的速 動(dòng)段 , 在 保證速 動(dòng)保 護(hù) 投入 的 同時(shí) ,將主 網(wǎng)站 3 5 k V ( 1 0 k V)出線 的 限時(shí) 速 斷 時(shí)限 由 0 . 3 s 壓縮 為 0 . 2 s 。2 )現(xiàn)正 常運(yùn) 行方式 2 2 0 k V 站低壓 側(cè)母線 均為 分列運(yùn) 行 ,變 壓器 保護(hù) 整 定方 案改 為低 壓側(cè) 過(guò)流 I段 、I I段第 一 時(shí)限跳 分段開 關(guān) 的時(shí)限級(jí) 差取消

8、 ,跳 本 側(cè)開 關(guān) 時(shí)限直 接與 出線配 合 ,遇 改變運(yùn)行 方 式時(shí) 按特 殊方 式予 以考慮 。3 )對(duì) 于主 網(wǎng)站 3 5 k V ( 1 0 k V)短線路 出線 ,線 路 電流速 斷保 護(hù) 可 以按 伸入 末端變 壓 器整定 ,允 許 降低 低壓 側(cè) 出線保 護(hù)動(dòng) 作選 擇性 以提 高主變 后備 保 護(hù)保 護(hù)速 動(dòng)性 。對(duì)于 2 2 0 k V站 的低壓側(cè) 新投線 路 ,線路 長(zhǎng)度 小于 5 k m 的配置 光纖 差動(dòng)保 護(hù)

9、 。而為 了防止低壓 側(cè) 短線 路光纖 差動(dòng) 保護(hù) 受到干 擾后誤 動(dòng) ,應(yīng)采 取 的措施 有 :1 ) 在 裝置硬 件上 加裝數(shù) 字濾波 器 ,有效 濾除采 樣 中各 類型 干擾信 號(hào) , 從而 防止保 護(hù)誤 動(dòng)作 的發(fā)生 。2 )進(jìn)行 軟件 版本 升級(jí) ,利用脈 沖 電流為 短時(shí)非 周期尖 頂波 這一 特征 ,將保 護(hù)動(dòng) 作條 件之 一 的動(dòng) 作 時(shí)限延長(zhǎng),使之大于脈沖持續(xù)時(shí)間,計(jì)算后選擇最 短 2 0 ms 后 動(dòng)作 ,亦可避 免

10、此情 況下 保護(hù)誤 動(dòng)作 。3 )檢查 現(xiàn)場(chǎng)抗 干擾 措施 ,檢查 裝置機(jī) 箱緊 固件 是 否正 常 ,機(jī)殼 是否 可靠接 地 ,更換 本裝置 的交 流 插 件 、保護(hù) C P U插 件 。2 o 1 2 年 第 1 2 期 電 量 蠱 l 技 7 I tf 1 2 1產(chǎn) 品 與 解 決 方 案 最后我們和 廠家共 同商議 , 一致 同意采取 了措施 2 ) 、3 ) ,對(duì) 該類型保護(hù)裝 置進(jìn)行原件版本升 級(jí) ,在實(shí) 驗(yàn)室對(duì)升 級(jí)過(guò)后

11、的保護(hù) 裝置試驗(yàn) ,保護(hù)動(dòng) 作正確 。2問題 拓 展 此次 故障發(fā) 生后 ,我們 按照 繼 電保護(hù)動(dòng) 作分 析 擴(kuò) 大化機(jī) 制 ,對(duì) 本地 區(qū) 電網(wǎng) 內(nèi)同型 號(hào)設(shè)備 進(jìn)行 全面 檢 查 ,對(duì)所 有 C S C . 2 1 3保護(hù) 的版本進(jìn) 行升級(jí) ,并對(duì) 升 級(jí)后 完成 光差保 護(hù) 的對(duì) 調(diào)試 驗(yàn) ,認(rèn)真 分析其 動(dòng)作 情 況 ,確 保裝 置行為 正確 、可靠運(yùn)行 。3結(jié) 論 短線 采用光纖差動(dòng)保護(hù) 后主要體現(xiàn) 以下優(yōu) 點(diǎn):1 ) 低

12、壓側(cè) 出線如采 用 電流 保護(hù) 受系統(tǒng) 方式影 響 較大 ,當(dāng)出線距 離較 短 時(shí), 由于定值 計(jì)算 時(shí)考慮 最 大運(yùn) 行方 式 ,校驗(yàn)靈 敏度 考慮 最小運(yùn) 行 方式 ,使得 短線 路 電流保 護(hù)沒有 靈 敏度 ,采用 瞬時(shí) 速動(dòng) 的光差 保護(hù) 很容 易解決 此 問題 。2 ) 如低壓 側(cè) 出線考慮 和下一 段保護(hù) 配合 要將保 護(hù) 范 圍延伸至 下~ 段 時(shí) ,要增 加本 保護(hù) 動(dòng)作 時(shí) 限,在 主變 發(fā)生近 區(qū)短路 時(shí) ,動(dòng) 作時(shí)

13、 限過(guò)長(zhǎng) ,對(duì) 主變 的 安 全極 為不利 ,同樣如 采用 瞬時(shí)全 線速 動(dòng) 的光差 保 護(hù) 很容 易解 決此 問題 。不用考 慮 與其他 段保 護(hù) 的配 合 問題 。因此 ,在這 種背 景下 ,低壓側(cè) 出線 廣泛 配置 光 差保 護(hù) ,截止 到 2 0 1 2年 8月,我地 區(qū)共配 有低壓 線 路 光差保護(hù) ( 8 2 套 ) ,從一 段時(shí) 間的運(yùn)行情 況來(lái) 看 ,整 體運(yùn)行 情況 良好 ,但是 也 出現(xiàn) 過(guò) 幾次誤 動(dòng)作 ,經(jīng) 過(guò)

14、本文 的分析 ,我 們 了解 到 ,應(yīng)用 新型保 護(hù) 時(shí) ,應(yīng) 特 別注 意此 項(xiàng)技術(shù) 帶來(lái) 的新 問題 。一方 面要注 意 到 本文提 到 的抗干擾 問題 ( 由于低 電壓等 級(jí)較 之于 高 電壓 等級(jí) 電能質(zhì) 量更 差 ,設(shè) 備停送 電以及運(yùn) 行 當(dāng) 中受到干 擾 的可能性 更大 ) , 希 望保護(hù)研 發(fā)人 員和現(xiàn) 場(chǎng) 運(yùn)行 人員 對(duì)此 持續(xù)關(guān) 注 ,以期 找到最 終解 決辦 法 ;另 一方面 , 由于光 差保護(hù) 需要 線路兩 側(cè)

15、實(shí)時(shí)交 換數(shù) 據(jù) ,對(duì)通 信通 道 的維護(hù)也 要特 別加 以注 意 ,防止通 道損 害造 成保護(hù)退 出的對(duì) 電網(wǎng)造 成不利 影 響 。參 考文獻(xiàn) 【 1 ]邵 玉槐 . 電力系統(tǒng) 繼 電保護(hù) 原理 【 M] 北 京: 中 國(guó) 電力 出版社 . 2 0 0 8 . 6 .[ 2 ]C S C . 2 1 3型 光纖差 動(dòng)保護(hù) 說(shuō) 明書. 北 京四方 繼保 電氣 有 限公 司.作者簡(jiǎn)介 馬 春 ( 1 9 8 0 一 ) ,工學(xué)碩士,晉城供

16、電公司繼電保護(hù)專業(yè)工程師、 技師。( 上接 第 l 1 1 頁(yè) )圖 4S形等 電位 連接 方式 5結(jié)論 本 文 對(duì) 某 大 樓 雷 害 事 故較 多 的 原 因進(jìn) 行 了分 析 ,并采取 適 當(dāng)?shù)?防雷措施 對(duì)該 大樓進(jìn) 行 了防雷 改 造 ,取 得 了較好 的防 雷效 果 。同時(shí)對(duì) 大樓 防雷有 以下 建 議 。1 ) 對(duì)整 個(gè)大樓 供 電系統(tǒng)采用 三級(jí) 防雷措 施 , 確 保入侵 的雷 電過(guò) 電壓 在設(shè)備 的承受 范 圍以 內(nèi)。2

17、 )為了保 證大樓 內(nèi)重要 用 電設(shè) 備供 電可靠 ,建 議用 雙 曲折 防雷變 壓器對(duì) 大樓 內(nèi)重要設(shè) 備供 電。3 )完善配 電室 、機(jī) 房用各 樓層 的等 電位 連接 ,防止 因 電位 不等造 成對(duì) 設(shè)備的危 害 。I1 2 2 I 電技術(shù) 2 0 1 2 年 第1 2 期參 考文獻(xiàn) G B5 0 0 5 7 - 1 9 9 4 . 建筑物 防雷 設(shè)計(jì)規(guī) 范[ S ] .王科 耀. 高層 建筑防 雷接地 系統(tǒng)及 施工 中應(yīng)注 意

18、的問題 [ J ] . 陜西建 筑, 2 0 0 9 ( 1 0 ) : 9 5 . 9 7 .楊 德倫, 李景 祿, 張萌, 鄧 文斌, 等. 白沙微 波站接 地 改造 分 析 [ J ] . 高壓 電器 , 2 0 1 1 , 4 7 ( 3 ) : 5 9 — 6 3 .張小 青 . 建筑 物 內(nèi) 電子設(shè) 備 的 防雷 保 護(hù) [ M】 . 北 京 : 電子工業(yè) 出版社, 2 0 0 0 .張東, 曾小 榮, 廖 志華. 重慶某

19、1 0 k V線 路綜合 防雷措 施 研 究 [ J 1 . 2 0 t 2 ( 5 ) , 3 7 — 4 0 .石光其 . 智 能建筑信 息系 統(tǒng)雷擊 電磁脈沖 L E MP 研 究 與防護(hù) 設(shè)計(jì) ] , 湖 南大 學(xué), 2 0 0 4 .曹斌 . 特 殊場(chǎng) 所 電源 系統(tǒng) 防雷保 護(hù) 的研 究【 D ] , 長(zhǎng)沙 理 工大學(xué)。 2 0 1 1 .作者簡(jiǎn)介 王世榮 ( 1 9 7 3 - ) ,女,河南信陽(yáng)人,大學(xué)本科,河南省電力公

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