纵联保护按照保护动作原理可以分为:差动纵联保护(比较两端全量)、纵联方向和纵联距离保护(比较两端逻辑量)。
1. 试验方法:查看本侧与对侧纵联码;两侧轮流拔出光纤RX和TX;在装置内测试发信、收信功率,通道裕度等;查看误码率。
2. 面板显示:
(专用光纤)“通道异常”灯亮
(复用光纤)FOX-41或MUX装置告警灯亮
3. 试验结果:
(专用光纤)两侧任一光纤拔出,均发异常信号
(复用光纤)拔出RX一侧,本侧告警;拔出TX一侧,对侧告警
4. 压板检查
投两侧纵联保护软、硬压板,保护控制字中“纵联距离保护”、“纵联零序保护”均置1。
为了减少光电转换环节,保护装置与通信设备间有一种新的2M光接口方式。
这种连接方式是在复用通道的基础上取消了通信接口装置和DDF架,由保护装置与SDH设备通过2Mbit/s光信号进行两站通信。
在进行项目初设时,需注意线路长度是否超过40或50kM,根据保护装置厂家不同,保护的线路过长时应采用大功率发送板,否则通道无法正常通信。
1. 试验方法:在装置内输入本侧CT变比(对侧CT变比通过光纤传输来),在对侧加入三相对称In,进入DSP采样值查看。
2. 试验结果:对侧三相电流Iar、Ibr、Icr及差动电流Icda、Icdb、Icdc应该为经本侧变比折算后的值。
是将信号以数字方式表示并处理的理论和技术。利用计算机或专用处理设备,以数字形式对信号进行采集、变换、滤波、估值、增强、压缩、识别等处理,以得到符合人们需要的信号形式。
试验方法:投入主保护功能压板和出口压板;
本侧开关分闸,对侧开关合闸,对侧模拟AC相间故障;
本侧开关合闸,对侧开关分闸(对侧差动保护压板投入,此时保护开入量显示有跳闸位置开入),本侧模拟相间故障(或其他故障)。
面板显示:“电流差动保护AC MS”,“跳A”、“跳B”、“跳C”灯亮。
试验结果:模拟故障的一侧(合闸侧)应跳闸。
试验方法:投入主保护功能压板和出口压板,两侧开关均在合位;本侧加保护启动量,对侧模拟AC相间故障;对侧加保护启动量,本侧模拟AB相间故障。
面板显示:“电流差动保护AB MS”,“跳A”、“跳B”、“跳C”灯亮。
试验结果:两侧差动保护动作跳闸,若其中一侧无启动量,应不跳闸。
在输电线路投入纵联保护情况下,针对线路单侧有电源而对侧没有电源,或两侧一端为大电源端、一端为弱电源端情况下,在线路上发生故障时弱电一侧可能无法启动,造成保护拒动,(纵联保护的核心是必须两侧都有电流量,否则方向无法判断,幅值和相位无法比较,无法发信)。
差动纵联保护能解决弱馈线路存在的问题,即在弱馈方式下保护可以正确反映故障并快速切除,因此无所谓弱馈功能;
纵联方向和纵联距离保护的弱馈功能适用于特殊方式下线路的弱电源侧,可确保纵联保护达到全线速动的目的。
(以允许式为例)投入弱馈保护功能,当线路区内故障时,大电源侧启动发信,由于弱电源侧保护不能启动,只能靠大电源侧远方启动。大电源侧判为正方向区内故障后发信,弱电源侧不能感受故障分量,正方向元件不能动作,无法实现保护发信,但线路故障会造成本侧母线电压下降,满足弱馈出口条件,强迫发信,两侧保护装置都可收信则跳闸出口,使得故障由纵联保护切除。
试验弱馈保护功能的关键在于必须正确模拟弱馈时线路两侧的线路情况,包括线路开关位置,线路两侧装置所加入的电压、电流模拟量,这些都是能否正确试验的关键。
闭锁式弱馈功能验证试验要点:
①必须使线路两侧保护的PT信号复归,然而此复归电压不能大于65%Un;
②模拟弱电源一侧,所加入的电流不能大于装置的电流变化量起动值。这是因为如果所加电流大于此起动值,装置将进入主保护逻辑,而不是通过弱馈功能动作;
③保护通过弱馈功能动作时,能正确选相;
④对于某些装置(如南瑞902),需要装置启动元件动作后,收信8ms后才允许正方向元件投入工作(即双方需要收到闭锁信号8ms);
⑤保护反方向元件不动作时才会允许停止发信(某些装置还会要求正、反方向元件均不动作时,才会允许停止发信,此时正方向上的区内故障可由其他保护如纵联距离或纵联零序切除)
允许式弱馈功能验证试验要点:
①弱馈逻辑开放后,收到允许信号同时低电压元件动作且反方向元件不动,则瞬时跳闸,同时将收到的允许信号回送到对侧(发令时间持续100ms),以加速对侧跳闸(某些装置还会要求正、反方向元件均不动作时,弱馈侧保护才会发允许信号);
②弱电源一侧进入弱馈功能逻辑时,保护动作不能选相,即三相均动作;强电源一侧能正确选相;
③收到允许信号达8ms后才允许弱馈侧保护快速发允许信号。
1. 试验方法:投入主保护功能压板和出口压板,两侧开关均在合位;
本侧加正常三相电压34V(小于65%Un且大于PT断线定值33V,没有“PT断线”告警信号),对侧模拟AB相间故障;
对侧加正常三相电压34V(大于PT断线定值),本侧模拟AB相间故障。
2. 面板显示:“电流差动保护AB MS”,“跳A”、“跳B”、“跳C”灯亮。
3. 试验结果:两侧差动保护动作跳闸,若电压正常,应不跳闸。
对于光纤差动,不需要人工投退弱馈控制字,它采用自适应原理,会自动投退线路两侧的弱馈功能。对于纵联距离保护(需要人工投退弱馈控制字,且不允许两边同时投入弱馈控制字),模拟弱馈功能如下:
试验方法:投入主保护功能压板和出口压板,将弱馈保护控制字置1,两侧开关均合闸,对侧(本侧)相电压或线电压低于30V,本侧(对侧)保护加入故障量。
面板显示:“纵联距离保护”故障相跳闸灯亮,发信灯亮。
试验结果:两侧保护均应可靠动作。
①线路两侧不允许同时投入弱馈保护(弱馈侧不判方向,容易引起区外误动);
②一般单回或双回线路的终端站均需投入弱馈保护,双回线投入弱馈的原因为防止其中一条线路临时停运后,另一条线路仍可以保证有足够的灵敏度;
③对于有一进一出线路的变电站,其进线投入弱馈,其出线一般不投入弱馈。
试验方法:投入主保护功能和出口压板,两侧开关均在合位;本侧开关在合闸位置,重合闸充好电,对侧启动1/2TJR,本侧加入启动量;对侧开关合闸,重合闸充好电,本侧启动1/2TJR,对侧加入启动量。
面板显示:“收远眺命令”、“跳A”、“跳B”、“跳C”灯亮。
试验结果:合闸的一侧(或两侧)跳闸,重合闸同时放电。
注意:远跳试验应先审查控制字“远跳受启动控制”整定值,若为“0”,则应在所有试验都结束后再恢复光纤正常连接,以防跳对侧的代路开关。
对于纵联距离保护,其他保护动作发信功能验证如下:
试验方法:投入主保护功能压板和出口压板,两侧开关合闸,重合闸充好电,对侧(本侧)加入启动量并启动1/2TJR,本侧(对侧)加入故障量。
面板显示:“纵联距离保护”故障相跳闸灯亮,发信灯亮。
试验结果:收信侧相应故障相应正确动作,重合闸也应该动作。
调试过程中注意厂家原理的区别。
虽然保护装置功能大致相同,但不同厂家在设计细节上还是存在差异,因此,调试人员应清楚差异,使试验过程少走弯路。
例如在四方公司“远跳启动跳闸”的逻辑设计上,N侧TJR继电器动作,还需加入启动量,才能启动M侧开关跳闸,这与南瑞公司的逻辑不同。
试验方法:投入主保护功能压板和出口压板,两侧开关均在合位;对侧电压正常,本侧B相加差动电流故障量,B相电压降低到45~55V;本侧电压正常,对侧B相加差动电流故障量,B相电压降低到45~55V。
面板显示:“电流差动保护 B MS”,“跳B”灯亮。
试验结果:两侧开关应动作跳闸。
与常规站不同,常规站扩建继电保护专业二次配合主要在电缆的搭接传动,保护装置一般不需要单独配置,按相关设计图样进行电缆搭接即可完成保护装置之间的联系;
智能站由于二次回路光纤化,保护装置之间的联系都是通过虚端子连接,需要更新CID文件配置,并且同步更新SCD文件,不同厂家的模型文件不一致,需要各自厂家进场根据SCD文件更新相关模型文件,更新后各保护设备才能实现通信,相关保护装置才能实现功能联系。
在智能站联调开始前,需保证智能站内该保护装置虚端子已连接完成,站内控制回路、采样回路等验证完毕后再进行通道联调试验。联调试验项目与常规变电站相同。
若智能站某线路通道联调试验结束后,线路启动前,设备配置发生更改,必须将全部回路进行重新验证。
为适应现代电网不断增长的供电需求,大量新变电所的建设势在必行。
为提高部分220kV及以上变电站110kV线路送出能力,T接线路以其线路利用率高、节省投资,节约用地而被广泛应用。
T接线路有很高的经济效益,但却给继电保护设计及后期的运行维护带来很多问题。由于常规线路保护装置存在受运行方式和系统振荡影响大、定值整定配合困难等多种原因,难以满足T接线路的运行要求。
为此,三端口光纤电流差动保护,这种借助于光纤通道交换各侧数据的电流差动保护原理简单,不受系统振荡、平行互感、单侧电源运行方式的影响,且差动保护本身具有选相能力,保护动作速度快,是T接线路的理想保护。
1. T接线路示意图
与双端线路一样,T接线路负荷电流对差动保护的影响同样存在,不同之处在于T接线路的负荷电流不再是单一电流,而是多个电流。
2. 故障电流示意图
发生内部故障时仍有故障电流流出。
由于发生短路故障时电流都是从电源流向故障点,所以故障电流流出的情况一般与T接线路的外部线路有关,即T接线外仍然存在故障点与电源之间的通路。
例如对于三端线路中两端与另一线路组成双回线的线路,双回线的存在使故障电流有可能通过另一回线到达故障点,I0为流出电流。
3. 系统结构图
从三侧差动方式的视角进行分析,需要结合实际:在一个通道退出的基础上,探究各侧装置“三侧差动方式”。
一旦存在有一侧退出的问题,就需要结合实际,针对性的制定出合理的解决措施。
三侧保护运行的时候,还需要结合差动计算,有效的落实全线速动的相关内容。
当出现一侧开关跳开,不管是处于冷备用,还是热备用,不需要退出差动,三侧保护都可以正常的使用和进行。
4. 三侧差动联调试验
在进行三端口光纤电流差动保护联调前,应完成相应光纤通道的试验、线路三端保护装置整体调试、定值试验、自环方式下各种区内外故障试验及带开关传动试验,具备联调条件后,按以下步骤进行联调。
①软件版本号核对
检查三侧保护软件版本、校验码,其版本号及校验码应一致。
②检查电流传变值
输入正常运行定值,合上三侧开关,退出主保护,本侧保护A、B、C三相分别加入1A、2A、3A电流,另外两侧保护对应显示相同电流值,A、B、C三相差流也为1A、2A、3A(当三侧电流互感器变比不一致时经TA补偿系数折算)。三侧轮流测试。
③模拟线路正常运行,区内故障合三侧开关,三侧同时模拟正方向单相故障(A0、B0、C0),相间故障(AB、BC、CA),三侧差动保护能按要求正确动作。
④模拟线路单端或两端空载运行,区内故障
合M侧、N侧开关,断开K侧开关,M侧或N侧加入正向单相、相间故障,K侧加入全电压,M侧、N侧差动保护都应能按要求正确动作。(三侧轮流进行测试)
合M侧开关,断开N侧、K侧开关,M侧加入正向单相、相间故障,N侧、K侧加入全电压M侧差动保护应能正确动作。(三侧轮流进行测试)
⑤模拟线路单电源运行,区内故障,检验弱馈功能(若无弱馈功能可不做)
合三侧开关,M侧加入正向单相、相间故障,N侧加入30V电压,K侧加入正常电压三侧差动保护应可靠不动作。(三侧轮流进行测试)
合三侧开关,M侧加入正向单相、相间故障,N侧、K侧均加入正常电压,三侧差动保护应可靠不动作。(三侧轮流进行测试)
合三侧开关,M侧加入正向单相、相间故障,N侧、K侧均加30V电压,三侧差动保护应可靠动作。(三侧轮流进行测试)
文章来源:
《220kV高压线路光纤保护联调》练思妤
《浅谈弱馈保护及其调试方法》林浩明
《弱馈保护原理及其应用分析》龚泽玮
《500kV智能变电站与常规站间隔扩建(改造)二次配合异同分析》金春辉
《三端口光纤差动保护的调试及维护》栗磊
《智能变电站中的三侧差动联调分析》李博涵
👆点击上方卡片关注