凡紅濤 張勇剛
(湖北省襄陽供電公司,襄陽 441000)
110kV 樊城變電站是經(jīng)過改造后的智能化變電站,樊06 為智能化保護(hù)裝置,二次回路為常規(guī)電流、電壓互感器二次模擬量通過合并單元數(shù)字化后,通過光纖網(wǎng)絡(luò)傳至保護(hù)裝置。為保證可靠性,合并單元模擬量采集單元為雙A/D 模式,保護(hù)裝置接收兩個(gè)通道的電流,進(jìn)行相關(guān)的邏輯判斷。
某日,110kV 樊城智能化變電站發(fā)生110kV 線路出口處單相接地故障,保護(hù)裝置拒動(dòng)事故。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試人員和保護(hù)裝置廠家分析和反復(fù)試驗(yàn)后,得出拒動(dòng)直接原因?yàn)橹悄芑Wo(hù)裝置雙AD 門檻值配置過低。經(jīng)試驗(yàn)在故障電流較大時(shí),合并單元雙A/D采樣值之差超過門檻值,保護(hù)裝置判斷為CT 品質(zhì)異常,保護(hù)裝置拒動(dòng)。事故暴露了目前智能化變電站調(diào)試過程中的一些難點(diǎn)及調(diào)試方法的缺陷,本文根據(jù)此次事故對(duì)相關(guān)調(diào)試方法提出一些建議。
故障前樊城變電站110kV II 段母線由樊07(至220kV 順安變電站),樊07(至110kV 徐營(yíng)變電站)供電,帶樊2#主變運(yùn)行,分段開關(guān)樊03 分位,110kV I 段母線由樊04,05 開關(guān)供電,帶樊1#主變運(yùn)行。
圖1
110kV 樊06 線路出線處20#桿-50m 處吊車施工載樹時(shí)樹尖發(fā)生偏移,導(dǎo)致安全距離不足放電,發(fā)生單相接地故障,樊06 保護(hù)裝置未動(dòng)作,查看后臺(tái)報(bào)文如下。
16:27:00.623 110kV 樊06 開關(guān).預(yù)告總合
16:27:00.623 110kV 樊06 開關(guān).CT 品質(zhì)異常合
16:27:01.967 110kV 樊06 開關(guān).CT 品質(zhì)異常分
故障后0.6s 后,110kV 順安變順33 開關(guān)跳閘,切除故障,樊城站110KV II 段母線失壓。
圖2
1)事故發(fā)生后,保護(hù)調(diào)試人員用數(shù)字化保護(hù)校驗(yàn)儀在主控室樊06 保護(hù)裝置處加數(shù)字量對(duì)保護(hù)裝置進(jìn)行效驗(yàn),保護(hù)裝置可靠動(dòng)作,初步判斷保護(hù)裝置無問題。
2)在110kV 設(shè)備區(qū),從合并單元處用常規(guī)繼電保護(hù)校驗(yàn)儀加模擬量對(duì)保護(hù)裝置進(jìn)行效驗(yàn),發(fā)現(xiàn)當(dāng)C 相電流大于40A 時(shí),保護(hù)裝置報(bào)“CT 品質(zhì)異常”,保護(hù)拒動(dòng)。小于40A 時(shí),保護(hù)裝置正常動(dòng)作。初步判斷為SV 及GOOSE 回路光纖連接正常。CT品質(zhì)異常是造成拒動(dòng)的直接原因,需找出造成CT品質(zhì)異常的原因。
根據(jù)廠家提供的資料,造成CT 品質(zhì)異常判據(jù)有4:
2)重采樣找點(diǎn)失敗,導(dǎo)致采樣值為0 值,品質(zhì)無效。
3)雙AD 異常,品質(zhì)無效。
4)合并器發(fā)來的數(shù)據(jù)中品質(zhì)位置1 時(shí),品質(zhì)無效。
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的試驗(yàn)情況及保護(hù)廠家人員抓取的數(shù)據(jù)包的分析,雙AD 異常是造成CT 品質(zhì)異常的原因。
樊城變各間隔合并單元對(duì)CT 二次電流采樣采用雙通道(chA,chB)即雙AD,合并單元發(fā)送到保護(hù)裝置的sv 9-2 數(shù)據(jù)是一次值,雙AD 門檻值設(shè)置在保護(hù)裝置處。
保護(hù)裝置通過雙AD 門檻值,計(jì)算出報(bào)CT 品質(zhì)異常的越限值(雙AD 門檻值*0.2 倍)。保護(hù)裝置的雙AD 門檻值應(yīng)根據(jù)CT 變比設(shè)置,樊06 的CT變比為600,雙AD 門檻值應(yīng)設(shè)置為600000mA。
經(jīng)檢查樊 06 保護(hù)配置中雙 AD 門檻值為100000mA(配置錯(cuò)誤),對(duì)應(yīng)越限值100000*0.2= 20000mA=20A,即當(dāng)chA-chB>20A(一次值)時(shí),雙AD 采樣異常,保護(hù)裝置會(huì)報(bào)CT 品質(zhì)異常,閉鎖保護(hù)。經(jīng)多次試驗(yàn),并對(duì)保護(hù)裝置程序追蹤,發(fā)現(xiàn)大電流時(shí)(當(dāng)合并單元處加二次電流大于40A,應(yīng)一次電流為4800A 以上時(shí))雙AD 會(huì)出現(xiàn)異常報(bào)警,此時(shí)滿足CT 品質(zhì)異常判據(jù)○3,閉鎖保護(hù)。在樊06 線路故障時(shí),C 相二次電流有效值達(dá)到73.8A,一次電流為8856A,此時(shí)chA-chB 的值達(dá)到了保護(hù)裝置報(bào)CT 品質(zhì)異常的越限值,閉鎖保護(hù)。
配置更改正確后,在合并單元處多次加大電流進(jìn)行試驗(yàn),保護(hù)裝置均能正確動(dòng)作。
1)智能化保護(hù)裝置現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試較特殊,在合并單元處,電流為模擬量輸入,而電壓為FT3 數(shù)字量輸入,因此,常規(guī)繼電保護(hù)校驗(yàn)儀與數(shù)字式保護(hù)校驗(yàn)儀均不滿足既要輸入模擬量又要輸入數(shù)字量的要求。在實(shí)際調(diào)試過程中,通常采取只在合并單元處加電流模擬量,在保護(hù)裝置處查看相關(guān)采樣及刻度,因電流,電壓不能同步輸出,所以不能做距離保護(hù),零序保護(hù)試驗(yàn),目前尚無在合并單元處應(yīng)加最大電流值的標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范,此類情況在調(diào)試中難以發(fā)現(xiàn)。
2)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試人員對(duì)智能化變電站調(diào)試相關(guān)配置文件中的參數(shù)不熟悉,沒有認(rèn)真檢查裝置中的配置文件,相關(guān)技術(shù)水平跟不上。
1)針對(duì)目前采用才常規(guī)電流互感器,合并單元,保護(hù)裝置的智能化變電站調(diào)試時(shí),應(yīng)要求廠家多配置一臺(tái)PT 合并單元。這樣,就可以實(shí)現(xiàn)電流,電壓由一臺(tái)常規(guī)繼電保護(hù)校驗(yàn)儀輸出,可以完成合并單元至保護(hù)裝置的整體校驗(yàn)。在沒有相關(guān)合并單元所加最大電流,電壓的要求下,按保護(hù)裝置定值通知單最大值進(jìn)行相關(guān)整組實(shí)驗(yàn),并認(rèn)真檢查保護(hù)裝置報(bào)文。
2)提高調(diào)試人員技術(shù)水平。在廠驗(yàn)時(shí),調(diào)試人員應(yīng)熟悉設(shè)備的配置文件及含義,在現(xiàn)場(chǎng)投產(chǎn)前應(yīng)認(rèn)真檢查設(shè)備的配置文件。
3)在調(diào)試中應(yīng)特別注意保護(hù)裝置發(fā)出的品質(zhì)異常,爽AD 不一致等報(bào)文。
[1] Q/GDW 641—2011《220 千伏變準(zhǔn)化設(shè)計(jì)規(guī)范》及編制說明.
[2] Q/GDW 396—2009《IEC 61850 工程繼電保護(hù)應(yīng)用模型》及編制說明.
[3] Q/DW 426—2010《智能變電站合并單元技術(shù)規(guī)范》及編制說明.
[4] Q/DW 428—2010《智能變電站智能終端技術(shù)規(guī)范》及編制說明.
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[6] 馮軍.能變電站原理及測(cè)試技術(shù)[M].北京: 中國(guó)電力出版社,2011.
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