張洪軍,李廣賢,王占輝

(河北省滄州供電公司,河北 滄州 061000)

隨著電力光纖網(wǎng)絡的逐步完善,光纖作為繼電保護用的通道介質,以其動作速度快、保護功能完善、不怕超高壓與雷電電磁干擾、對電場絕緣、傳輸容量大、頻帶寬、衰耗低等優(yōu)點,越來越多的被應用在繼電保護領域,逐步替代了早期的由高頻通道構成的線路主保護。下面就幾種被廣泛應用的光差線路保護簡要介紹其遠跳回路的傳輸、啟動、判別出口等特點。

1 遠跳信號的傳輸

遠方跳閘是為了使母線故障及斷路器與電流互感器之間故障時對側保護快速動作跳閘而設置的,本側保護裝置設有一個“遠方跳閘”開入端子,在本側保護啟動元件動作的情況下用于傳輸母差、失靈等保護的動作信號,對側保護收到此信號后,經(jīng)遠跳閉鎖邏輯驅動永跳出口,同時閉鎖重合閘回路。

在傳輸原理上三種保護裝置基本一致:當保護裝置采集到遠跳開入為高電平時,經(jīng)過濾波處理及短延時確認(一般約為8 ms),作為開關量,連同電流采樣數(shù)據(jù)及 CRC校驗碼等一起打包為完整的一幀信息,經(jīng)過編碼、CRC校驗,通過數(shù)字通道,傳輸給對側保護裝置。而對側裝置每收到一幀信息,都要經(jīng)過 CRC校驗、解碼提取遠跳信號,并單獨對開關量進行互補校驗。通過了上述校驗后,而且只有連續(xù)三次收到對側遠跳信號才認為收到的遠跳信號是可靠的。收到經(jīng)校驗確認的遠跳信號后,則進入本側的跳閘出口邏輯[1]。

2 遠跳啟動邏輯

由于遠方跳閘回路是為了使母線故障及斷路器與電流互感器之間故障時對側保護快速動作跳閘而設置的。因此遠跳啟動二次回路的具體實施部分針對雙母線接線方式和3/2接線方式是有所不同的。

針對雙母線接線方式下,啟動遠跳回路的具體實施為“永跳啟動”。母差保護動作后啟動永跳繼電器,利用永跳繼電器的接點啟動光差保護裝置的遠跳開入。

如圖 1雙母線接線方式下,線路開關與電流互感器之間發(fā)生故障,線路兩側的快速保護判斷為區(qū)外故障,將會拒動;母差保護動作跳開本側開關后,故障點并沒有被切除,為使對側線路保護快速動作,要通過母差保護啟動永跳繼電器,利用永跳接點啟動遠跳開入,使對側線路的差動主保護瞬時出口跳閘。

針對 3/2接線方式啟動遠跳回路的具體實施為“失靈啟動”:利用斷路器保護裝置的失靈出口接點啟動光差保護裝置的遠跳開入[1][2]。

圖1 雙母線接線方式開關與 CT間故障

圖2 3/2接線方式下發(fā)生故障

1)如圖 2,當K1點發(fā)生故障時,I母線差動保護判斷為區(qū)外故障,L1線路主保護動作跳開 1#開關、2#開關,但是故障點并沒有被徹底隔離,需要利用 1#開關的斷路器失靈保護接點跳開 I母線所有連接元件,同時給出遠跳信號并閉鎖重合。

2)當K2點發(fā)生故障時,線路 1和線路 2保護裝置由于都采用電流和回路接線,均能夠正確動作,同時跳開兩側開關,由于重合閘原則先合母線側開關,因此當1#開關合閘后會加速跳開 1#開關并閉鎖 2#開關的重合閘,L2線路保護動作后跳開兩側開關后,重合閘動作合上 3#開關。

3)當K3點發(fā)生故障時,動作行為同 1)。

3 遠跳出口邏輯

在遠跳出口邏輯上,保護裝置大都采取可選擇經(jīng)本側閉鎖的出口邏輯。

1)如圖 3,CSC-103型光差保護采取了經(jīng)本側電流啟動元件或經(jīng)距離測量元件的閉鎖(針對弱電源端)在“收到對側遠方跳閘”命令時,要由控制字來選擇是否經(jīng)本側閉鎖。

圖3 CSC-103縱差保護遠跳邏輯圖

由控制字 KG2.5選擇是否經(jīng)方向元件閉鎖,即 KG2.5置“1”時由“距離 II段范圍”來閉鎖與門 Y22,KG2.5置“0”時則不經(jīng)方向元件閉鎖。

由控制字 KG2.4選擇是否經(jīng)“啟動元件閉鎖”,當KG2.4置“1”時,由“啟動元件動作”來閉鎖與門 Y22,KG2.4置“0”時則不經(jīng)方向元件閉;條件滿足后門 Y22輸出,經(jīng)-H8-H7-驅動永跳。同時,本側有遠方跳閘開入時,經(jīng)啟動元件閉鎖后向對方付出遠跳命令[3]。

2)RCS-931型光差保護(如圖 4)和PSL603型光差保護采用了本側電流啟動元件作為本側遠跳出口的閉鎖條件。

本側收到對側的遠跳信號后,會經(jīng)本側的電流啟動(可經(jīng)控制字投退)閉鎖,經(jīng) Y17出口跳閘,并經(jīng)H24、H25去閉鎖重合。在收到對側遠跳命令的同時,收到對側的遠傳開入后給出遠傳開出至故障錄波系統(tǒng),用以記錄跳閘狀態(tài)[4]。

對比兩邏輯圖可知,在遠跳出口邏輯里都加設了經(jīng)本側啟動元件閉鎖的條件,用以確保在系統(tǒng)發(fā)生故障時保護裝置的正確動作,而在裝置誤發(fā)遠跳命令時,能夠可靠閉鎖,從而提高了運行可靠性;在線路處于空載或弱饋負荷時,CSC-103裝置加設了距離 II段測量元件,利用故障時系統(tǒng)電壓降低的特點來開放遠跳回路,從而提高了裝置動作靈敏度。

圖4 RCS-931縱差保護遠跳邏輯圖

[1]Q/GDW 161-2007,線路保護及輔助裝置標準化設計規(guī)范[S].

[2]唐成虹,付建明,劉宏君,等.光纖縱差保護裝置中光纖數(shù)字接口的設計新方法[J].電力系統(tǒng)自動化,2005,(2):83-85.

[3]北京四方繼電保護有限公司.CSC-103A/103B數(shù)字式超高壓線路保護裝置說明書 [Z].2005.

[4]南京南瑞繼保電氣有限公司.RCS-931A(B、D)型超高壓線路成套保護裝置技術說明書 [Z].2003.