趙曉明， 余志慧

（1.浙江省電力試驗(yàn)研究院， 杭州 310014； 2.杭州市電力局， 杭州 310016）

輸配電

RET670 主變保護(hù)調(diào)試技術(shù)研究

趙曉明1， 余志慧2

（1.浙江省電力試驗(yàn)研究院， 杭州 310014； 2.杭州市電力局， 杭州 310016）

介紹了基于 IEC 61850 標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的 ABB 公司 RET670 主變保護(hù)裝置基本原理與基本配置， 重點(diǎn)探討了保護(hù)調(diào)試與保護(hù)整定中容易發(fā)生的錯(cuò)誤和保護(hù)裝置在可編程邏輯實(shí)現(xiàn)上的某些缺陷，以供保護(hù)裝置調(diào)試時(shí)參考。

RET670； 主變保護(hù)； 調(diào)試技術(shù)

RET670 主變保護(hù)裝置是 ABB 公司新推出的基于 IEC 61850 標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的 RED670 系列產(chǎn)品之一，裝置把主變差動(dòng)保護(hù)、公共繞組差動(dòng)保護(hù)、距離后備保護(hù)、過(guò)流保護(hù)、過(guò)勵(lì)磁保護(hù)等保護(hù)功能集為一體。

目前 RET670 主變保護(hù)裝置在浙江 500 kV電網(wǎng)中已有應(yīng)用，但調(diào)試中發(fā)現(xiàn)保護(hù)裝置在原理實(shí)現(xiàn)、保護(hù)整定計(jì)算等方面還存在一些問(wèn)題。本文就此進(jìn)行研究并提出解決辦法，以期保護(hù)裝置能更好地在電網(wǎng)中應(yīng)用。

1 RET670 主變保護(hù)裝置基本配置

RET670 主變保護(hù)在 500 kV 電網(wǎng)中一般配置兩面屏柜，組成“雙主雙備”的保護(hù)雙重化配置方式。表1為具體配置方案。

保護(hù)中的電流與電壓回路除 220 kV 失靈保護(hù)外均接入 RET670 主變保護(hù)裝置。各種保護(hù)集中在一套微機(jī)保護(hù)裝置中，相比 ABB 公司的RET521 系列主變保護(hù)， RET670 在保護(hù)組屏上更為集約和簡(jiǎn)化。

表1 RET670 主變保護(hù)配置方案

2 保護(hù)整定計(jì)算和調(diào)試中應(yīng)注意的問(wèn)題

RET670 主變保護(hù)具有 ABB 公司“6”系列保護(hù)的一些特點(diǎn)，在保護(hù)整定和調(diào)試中特別要注意電壓、電流基準(zhǔn)值的選取，這些定值在保護(hù)整定書中一般不體現(xiàn)，極易出錯(cuò)。在保護(hù)調(diào)試中也要注意電壓、 電流輸出量均應(yīng)折算到電壓基準(zhǔn)（UB）和電流基準(zhǔn)（IB）。 下述內(nèi)容是保護(hù)整定錯(cuò)誤的一些具體實(shí)例。

（1）RET670 主變保護(hù)電壓變比基準(zhǔn)值整定錯(cuò)誤： Analogmodules 里的 TV 變 比 基 準(zhǔn)定 值 誤整定為 515 kV，230 kV，36 kV，導(dǎo)致中性點(diǎn)電壓偏移保護(hù)等動(dòng)作值不準(zhǔn)。電壓模塊中的變比正確設(shè)置應(yīng)為 500 kV， 220 kV， 35 kV/100 V， 不同于主變額定電壓。以此類推，在保護(hù)差動(dòng)模塊中不能將主變額定電流與TA額定電流混淆，否則將導(dǎo)致保護(hù)差流嚴(yán)重失真。

（2）保護(hù)整定計(jì)算錯(cuò)誤導(dǎo)致 RET670 主變過(guò)勵(lì)磁保護(hù)在未達(dá)到發(fā)信定值時(shí)保護(hù)已經(jīng)出口。此保護(hù)的反時(shí)限過(guò)勵(lì)磁保護(hù)整定為 Tailor 模式， 即最大值和最小值之間5等分，再按照廠家給出的允許過(guò)勵(lì)磁運(yùn)行曲線整定相應(yīng)的時(shí)間定值。過(guò)勵(lì)磁保護(hù)的啟動(dòng)值與基準(zhǔn)電壓相關(guān)，告警定值與啟動(dòng)值成小于 1的系數(shù)關(guān)系，而不是與基準(zhǔn)值相關(guān)，一般整定為小于啟動(dòng)值的 2%。 某變電站整定為105%， 導(dǎo)致保護(hù)還未告警就已經(jīng)進(jìn)入跳閘時(shí)序。

3 保護(hù)裝置的缺陷與改進(jìn)

RET670 主變保護(hù)通過(guò)保護(hù)模塊加可編程邏輯實(shí)現(xiàn)諸如保護(hù)跳閘、保護(hù)邏輯判別等全部保護(hù)功能?？删幊踢壿嬀哂邢喈?dāng)大的靈活性，同時(shí)也存在相當(dāng)大的邏輯設(shè)置錯(cuò)誤的可能，必須對(duì)不同邏輯版本進(jìn)行嚴(yán)格審核管理。以下是保護(hù)可編程邏輯設(shè)置錯(cuò)誤的一些具體實(shí)例。

3.1 過(guò)勵(lì)磁保護(hù)無(wú)法啟動(dòng)失靈保護(hù)

在某 500 kV 變電站定期校驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn) RET670主變過(guò)勵(lì)磁保護(hù)無(wú)法啟動(dòng) 220 kV 及 500 kV 斷路器失靈保護(hù)。針對(duì)此現(xiàn)象，對(duì)主變過(guò)勵(lì)磁保護(hù)固有邏輯及其外部可編程邏輯進(jìn)行了詳細(xì)的分析和試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)只有在提高過(guò)勵(lì)磁保護(hù)出口跳閘脈寬整定時(shí)間時(shí)才能正常啟動(dòng)失靈保護(hù)，否則過(guò)勵(lì)磁保護(hù)均無(wú)法啟動(dòng)失靈保護(hù)，將導(dǎo)致在主變故障時(shí)事故范圍擴(kuò)大。

圖1為過(guò)勵(lì)磁保護(hù)的內(nèi)部邏輯圖。圖中Alarm 為過(guò) 勵(lì)磁告警， M 為過(guò)勵(lì)磁 倍數(shù)標(biāo) 幺值，V/Hz>為反時(shí)限過(guò)勵(lì)磁啟動(dòng)值， V/Hz?為定時(shí)限過(guò)勵(lì)磁整定值（高值）， TRIP 為保護(hù)跳閘（包含啟動(dòng)失靈）。 當(dāng) M 值達(dá)到 V/Hz> 或 V/Hz＞ 時(shí)保護(hù)經(jīng)過(guò)延時(shí)邏輯跳閘。邏輯圖中有個(gè)積分符號(hào)，其作用就是脈寬延時(shí)。從邏輯圖中看出無(wú)論選擇反時(shí)限或定時(shí)限過(guò)勵(lì)磁保護(hù)， 選擇 IEEE 曲線或用戶定制曲線均要經(jīng)過(guò)此邏輯脈寬。查看 RET670 保護(hù)整定單， 發(fā)現(xiàn) Tr-Pulse（跳閘脈寬）整定為 100ms，改為 300 ms 后重新測(cè)試出口接點(diǎn)，出口接點(diǎn)脈寬測(cè)試結(jié)果為 300ms， 再進(jìn)行過(guò)勵(lì)磁保護(hù)啟動(dòng)失靈保護(hù)測(cè)試，測(cè)試通過(guò)。提高過(guò)勵(lì)磁保護(hù)跳閘脈寬到 200ms以上可以保證啟動(dòng)失靈功能實(shí)現(xiàn)。但此時(shí)間不宜整定過(guò)長(zhǎng)，因?yàn)閯?dòng)作脈寬一旦整定，接點(diǎn)的動(dòng)作時(shí)間將嚴(yán)格按照整定時(shí)間動(dòng)作。如果整定過(guò)長(zhǎng)，將造成過(guò)勵(lì)磁故障量返回后此出口接點(diǎn)仍保持。 雖然 220 kV， 500 kV 失靈保護(hù)有電流判據(jù)參與出口閉鎖，但出口接點(diǎn)一直動(dòng)作仍存在誤啟動(dòng)失靈保護(hù)的安全隱患。

圖1 RET670 裝置過(guò)勵(lì)磁保護(hù)邏輯圖

應(yīng)用 ABB 公司 PCM600 軟件內(nèi)部嵌入的 PST參數(shù)化配置工具可以查看過(guò)勵(lì)磁外部可編程邏輯圖（圖2 實(shí)線部分）。過(guò)勵(lì)磁內(nèi)部邏輯有 START 信號(hào)輸出，當(dāng)過(guò)勵(lì)磁量達(dá)到啟動(dòng)值時(shí)動(dòng)作，過(guò)勵(lì)磁量小于啟動(dòng)值時(shí)返回。因此可以利用 START 輸出與 TRIP 輸出并通過(guò) 1 個(gè)邏輯 “與”門輸出TRIP′， 如圖2 虛線所示， 最后把 TRIP′作為最終過(guò)勵(lì)磁保護(hù)輸出。

通過(guò) PST 軟件將改進(jìn)后的邏輯上傳到 RET670裝置。監(jiān)視過(guò)勵(lì)磁保護(hù)啟動(dòng)失靈接點(diǎn)脈寬，并整定脈寬為 500ms，可以看到最后監(jiān)測(cè)到的脈寬將由整定脈寬和過(guò)勵(lì)磁量的雙重因素決定：當(dāng)故障量為 250 ms 時(shí)， 保護(hù)啟動(dòng)失靈接點(diǎn)脈寬為 250 ms； 當(dāng)故障量為 1 000 ms 時(shí)保護(hù)啟動(dòng)失靈接點(diǎn)脈寬為 500ms。

圖2 RET670 裝置過(guò)勵(lì)磁保護(hù)可編程邏輯圖

利用 1個(gè)邏輯 “與”門和過(guò)勵(lì)磁內(nèi)部邏輯START 輸出就可解決 RET670 過(guò)勵(lì)磁保護(hù)無(wú)法啟動(dòng)失靈保護(hù)的重大缺陷，并克服了單純提高 Tr-Pulse 跳閘脈寬整定時(shí)間可能造成誤啟動(dòng)失靈保護(hù)的安全隱患。 因此建議盡快修改 RET670 保護(hù)邏輯，以滿足 500 kV 保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)規(guī)范要求，消除過(guò)勵(lì)磁保護(hù)無(wú)法啟動(dòng)失靈保護(hù)的重大安全隱患。

3.2 35 kV 側(cè)出口無(wú)保護(hù)跳閘信號(hào)

在某 500 kV 變電站定期校驗(yàn)時(shí)， 發(fā)現(xiàn)主變RET670 保護(hù)跳 35 kV 側(cè)開(kāi)關(guān)出口接點(diǎn)沒(méi)有響應(yīng)。此時(shí)如主變發(fā)生故障， 35 kV 側(cè)斷路器將拒動(dòng)。經(jīng)反復(fù)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)， 此問(wèn)題是由于 RET670 保護(hù)邏輯中用于 35 kV 側(cè)出口的跳閘邏輯模塊（TRIP4）的功能關(guān)閉（Operation＝Off）所致。

RET670 保護(hù)邏輯中有 4 個(gè)跳閘邏輯模塊（TRIP） 用于出口跳閘， 其中 TRIP1 用于 500 kV側(cè)開(kāi)關(guān)跳閘， TRIP2 用于 220 kV 側(cè)開(kāi)關(guān)跳閘，TRIP3 用 于 220 kV 側(cè) 母 聯(lián) 、 分 段 開(kāi) 關(guān) 跳 閘 ，TRIP4 用于 35 kV 側(cè)開(kāi)關(guān)跳閘， 而整定單中將TRIP3 整定為 35 kV 側(cè)開(kāi)關(guān)的跳閘模塊， 并將此模塊功能開(kāi)放， 而對(duì) TRIP4 并沒(méi)有做出說(shuō)明。 這樣就導(dǎo)致了主變保護(hù)的跳閘邏輯與整定單不對(duì)應(yīng)。后對(duì)主變保護(hù)的可編程邏輯進(jìn)行了修改，將出口 邏 輯 中 的 TRIP3 與 TRIP4 互 換 ，TRIP4 用 于220 kV 側(cè)母聯(lián)、 分段開(kāi)關(guān)跳閘， TRIP3 用于 35 kV側(cè)開(kāi)關(guān)跳閘。修改后的保護(hù)跳閘邏輯經(jīng)驗(yàn)證正確。

4 結(jié)語(yǔ)

RET670 是一種新型主變保護(hù)裝置，還需要在實(shí)踐中不斷總結(jié)應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，要重視保護(hù)整定計(jì)算、保護(hù)邏輯的細(xì)微差異判別，特別是在保護(hù)可編程邏輯實(shí)現(xiàn)等方面應(yīng)加以仔細(xì)驗(yàn)證和深入研究，以進(jìn)一步完善和優(yōu)化保護(hù)裝置的運(yùn)行環(huán)境，使裝置的運(yùn)行更加穩(wěn)定、可靠。

[1]朱 聲 石 ．高 壓 電 網(wǎng) 繼 電 保 護(hù) 原 理 與 技 術(shù)[M]．北 京 ．中 國(guó)電力出版社，1995．

[2]張 舉 ．微 型 機(jī) 繼 電 保 護(hù) 原 理[M]．北 京 ．中 國(guó) 水 利 水 電 出版社，2004．

（本文編輯：李文娟）

Research of RET670 Transformer Protection′s Comm issioning

ZHAO Xiao-ming1， YU Zhi-hui2
（1.Zhejiang Electric Power Testand Research Institute， Hangzhou 310014， China；2.Hangzhou Municipal Electric Power Bureau， Hangzhou 310016， China）

This paper describes the basic principles and basic configuration of the ABB′smain transformer protection RET670 which is designed based on the IEC 61850 standard and focused on the protection of setting and commissioning in the error-prone.Some of the defects in programmable logic about the protection device alsomade paper.In this case， enabling this protection can be better used in Zhejiang Power Grid.

RET670； transformer protection； commissioning

TM733

： B

： 1007-1881（2010）07-0001-03

2009-12-01

趙曉明（1976-）， 男， 河南許昌人， 高級(jí)工程師，從事電力系統(tǒng)繼電保護(hù)研究和試驗(yàn)工作。

余志慧（1976-），女， 浙江龍游人， 高級(jí)工程師， 從事電力系統(tǒng)運(yùn)行管理工作。