尹小波

(江蘇省電力公司，江蘇 南京 210004）

淺析REL561線路差動(dòng)保護(hù)

尹小波

(江蘇省電力公司，江蘇 南京 210004）

簡(jiǎn)要介紹了REL561分相電流差動(dòng)保護(hù)裝置原理及異常運(yùn)行注意事項(xiàng)，并通過(guò)對(duì)REL561保護(hù)實(shí)際動(dòng)作情況的分析，加深了運(yùn)行人員對(duì)該保護(hù)裝置的理解，以便在實(shí)際工作中對(duì)線路故障作出迅速、準(zhǔn)確的判斷。

REL561差動(dòng)保護(hù)；線路保護(hù)；故障；處理

0 引言

ABB公司研發(fā)的REL561差動(dòng)保護(hù)是REL500系列保護(hù)中的一種，它適用于高壓及超高壓輸電線路的成套保護(hù)裝置。目前該系列線路保護(hù)在華東電力系統(tǒng)500 k V線路中得到了廣泛應(yīng)用，在多次系統(tǒng)故障中動(dòng)作準(zhǔn)確、快速，顯示了其良好的保護(hù)性能。

1 REL561分相電流差動(dòng)保護(hù)原理

REL561線路保護(hù)以分相電流差動(dòng)作為主保護(hù)，以三段式接地距離和相間距離保護(hù)、反時(shí)限零序方向過(guò)流保護(hù)作為后備保護(hù)。保護(hù)還有手合故障、振蕩閉鎖、斷線閉鎖等功能，并對(duì)電壓互感器和電流互感器斷線情況進(jìn)行監(jiān)視。保護(hù)裝置能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)并顯示線路的電流、電壓、功率和頻率，可通過(guò)串行或并行通信接口與監(jiān)控系統(tǒng)連接，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集和保護(hù)裝置維護(hù)。

1.1 電流差動(dòng)保護(hù)

保護(hù)是基于比較兩側(cè)電流的大小和相位，其信號(hào)是通過(guò)64K光纖專用通道傳輸?shù)?，? ms發(fā)送一次。保護(hù)的測(cè)量計(jì)算是分相獨(dú)立完成的，可保證正確選相。另外，跳閘邏輯回路采用四取三方式，即連續(xù)測(cè)量4次，如3次滿足跳閘條件方可跳閘。保護(hù)裝置動(dòng)作電流為線路兩側(cè)電流差值，制動(dòng)電流為兩側(cè)電流絕對(duì)值和的1/2，保證了在區(qū)內(nèi)故障時(shí)差動(dòng)保護(hù)正確動(dòng)作，而在區(qū)外故障時(shí)有很大的制動(dòng)電流作用，確保保護(hù)裝置不誤動(dòng)。

1.2 距離保護(hù)

三段式距離保護(hù)作為分相電流差動(dòng)保護(hù)的后備保護(hù)，阻抗繼電器采用四邊形特性，各段均作用于正向跳閘。保護(hù)還有手合故障功能、振蕩閉鎖功能、斷線閉鎖功能。距離保護(hù)一段能保護(hù)線路全長(zhǎng)的60%，無(wú)動(dòng)作時(shí)限，在線路近區(qū)故障時(shí)能迅速動(dòng)作，動(dòng)作速度與差動(dòng)保護(hù)主保護(hù)幾乎相同。距離二段保護(hù)能夠保護(hù)線路全長(zhǎng)并延伸至下一段線路，帶有時(shí)限，可作為本線路和下段線路的后備保護(hù)。距離三段保護(hù)范圍可包括下段線路全長(zhǎng)，帶有較長(zhǎng)的時(shí)限，只作為后備保護(hù)，一般很少會(huì)出口跳閘。

1.3 方向零序電流保護(hù)

方向零序電流保護(hù)具有反時(shí)限特性，可作為線路經(jīng)高阻抗接地的后備保護(hù)。該保護(hù)主要針對(duì)單相接地故障，對(duì)單相接地有很高的靈敏度。線路正常運(yùn)行時(shí)，三相電流基本平衡，系統(tǒng)中無(wú)零序電流，在發(fā)生單相接地故障或非全相運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)產(chǎn)生零序電流，可利用方向零序保護(hù)來(lái)切除線路接地故障。零序電流保護(hù)的整定需要考慮躲過(guò)非全相運(yùn)行的影響，確保在線路正常非全相運(yùn)行(單相重合閘）過(guò)程中不誤動(dòng)。

2 REL561分相電流差動(dòng)保護(hù)異常運(yùn)行處理

正常運(yùn)行時(shí)，檢查保護(hù)裝置的直流電源開關(guān)應(yīng)合上，MMI運(yùn)行燈應(yīng)亮，屏上各切換開關(guān)位置應(yīng)與調(diào)度狀態(tài)相符，裝置無(wú)掉牌等異?，F(xiàn)象。各部件運(yùn)行正常，無(wú)異聲、異味。裝置一旦發(fā)出異常運(yùn)行告警，應(yīng)按告警類別立即檢查處理并匯報(bào)相關(guān)調(diào)度機(jī)構(gòu)，防止保護(hù)裝置發(fā)生誤動(dòng)、拒動(dòng)。

2.1 “直流消失”告警

保護(hù)裝置發(fā)“直流消失”告警時(shí)，應(yīng)立即檢查屏上直流小開關(guān)是否跳開、直流分屏對(duì)應(yīng)熔絲(空氣開關(guān)）是否熔斷跳開?？蓪?duì)相關(guān)回路檢查后試送一次，試送不成，立即匯報(bào)調(diào)度和運(yùn)行中心，停用保護(hù)，派員處理。

2.2 “裝置異?！备婢?/p>

保護(hù)發(fā)出“裝置異常”告警且MMI運(yùn)行燈熄滅，則為該裝置直流電源消失。檢查其逆變電源小開關(guān)是否在“通”位置，是否接觸良好。匯報(bào)調(diào)度，停用保護(hù)后，可試分合逆變電源開關(guān)一次。若不能恢復(fù)，匯報(bào)調(diào)度和運(yùn)行中心，停用保護(hù)，派員處理。若MMI面板上紅燈閃光，則該保護(hù)已被閉鎖，立即匯報(bào)調(diào)度和運(yùn)行中心，停用保護(hù)，派員處理。

2.3 “交流電壓斷線”告警

保護(hù)屏上斷線燈亮，顯示斷線側(cè)、斷線相。工作電壓斷線將閉鎖距離保護(hù)(分相電流差動(dòng)保護(hù)仍可運(yùn)行），參考電壓斷線只告警。如果是三相斷線，則檢查交流電壓回路小開關(guān)是否跳開，回路有無(wú)短路、斷線或接地情況；如果是單相斷線，則可能是端子松動(dòng)或電纜斷線；若只有“裝置內(nèi)部PT斷線閉鎖”光字牌亮，一般為REL561裝置內(nèi)斷線。工作電壓斷線不能恢復(fù)，匯報(bào)調(diào)度和運(yùn)行中心，停用距離保護(hù)；參考電壓斷線不能恢復(fù)，匯報(bào)調(diào)度和運(yùn)行中心，及時(shí)派員處理，必要時(shí)停用距離保護(hù)。

2.4 “差動(dòng)保護(hù)通道故障”告警

保護(hù)裝置發(fā)“差動(dòng)保護(hù)通道故障”告警，說(shuō)明分相電流差動(dòng)保護(hù)被閉鎖，但后備距離及零序保護(hù)仍可運(yùn)行。若短時(shí)自動(dòng)恢復(fù)，應(yīng)做好記錄并匯報(bào)調(diào)度，不必停用保護(hù)，但應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)視。若無(wú)法恢復(fù)或短時(shí)間內(nèi)頻繁出現(xiàn)，應(yīng)立即匯報(bào)調(diào)度和運(yùn)行中心，停用分相電流差動(dòng)保護(hù)。

2.5 “CT二次斷線”告警

保護(hù)裝置發(fā)“CT二次斷線”告警時(shí)，應(yīng)立即匯報(bào)調(diào)度和運(yùn)行中心，停用分相電流差動(dòng)保護(hù)，同時(shí)對(duì)電流互感器二次回路進(jìn)行檢查。若相關(guān)二次回路有人工作，應(yīng)立即停工，防止發(fā)生人身安全事故。

3 案例分析

某日，裝設(shè)REL561分相電流差動(dòng)保護(hù)的500 k V輸電線路發(fā)生跳閘事故，其故障情況如圖1所示。

3.1 故障報(bào)文

故障發(fā)生后，變電站運(yùn)行人員迅速?gòu)腞EL561保護(hù)裝置調(diào)出故障報(bào)文。A站、B站主要故障報(bào)文如表1、表2所示。

圖1 線路故障

表1 A站故障報(bào)文

表2 B站故障報(bào)文

3.2 故障分析

根據(jù)A站REL561保護(hù)故障信息ZM1-TRIP距離一段動(dòng)作跳閘、DIFF-TRL2縱差保護(hù)動(dòng)作跳B相，REL561保護(hù)距離一段與差動(dòng)主保護(hù)幾乎同時(shí)動(dòng)作，其故障測(cè)距Dist=23.9%，故障電流約16 k A，表明故障點(diǎn)靠近A站側(cè)，故障點(diǎn)在距離一段保護(hù)范圍內(nèi)。

根據(jù)B站REL561保護(hù)故障信息DIFF-TRL2縱差保護(hù)動(dòng)作跳B相，無(wú)距離一段動(dòng)作信息，其故障測(cè)距Dist=69.8%，故障電流約13 k A。兩側(cè)變電站REL561保護(hù)的零序電流保護(hù)、距離二段保護(hù)、距離三段保護(hù)均無(wú)動(dòng)作出口報(bào)文，表明REL561后備在主保護(hù)出口跳閘后均正確返回，未出口跳閘。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)REL561保護(hù)動(dòng)作信息的分析，該保護(hù)在線路故障時(shí)迅速、正確動(dòng)作，體現(xiàn)了REL561保護(hù)裝置的快速性和可靠性。兩側(cè)故障測(cè)距23.9%+69.8%=93.7%，并不是理論上的100%，主要原因有三點(diǎn):一是接地點(diǎn)過(guò)渡電阻呈容性，導(dǎo)致測(cè)量阻抗縮短；二是故障線路兩側(cè)母線電壓存在電壓差，計(jì)算阻抗與實(shí)際阻抗會(huì)有誤差；三是由于在故障時(shí)的暫態(tài)過(guò)程中，靠近故障點(diǎn)一側(cè)流變可能飽和，導(dǎo)致電流二次值存在誤差，從而影響計(jì)算阻抗?？傮w來(lái)說(shuō)，REL561線路保護(hù)正確動(dòng)作，故障測(cè)距在合理范圍內(nèi)。

[1]南京供電公司.繼電保護(hù)與故障錄波裝置培訓(xùn)教材，2004

[2]南京供電公司.500 k V東善橋變電站現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行規(guī)程，2009

2014-10-13

尹小波(1979—），男，四川人，工程師，研究方向:電網(wǎng)調(diào)控運(yùn)行。