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        淺談數(shù)字化變電站數(shù)據(jù)異常和檢修狀態(tài)對差動保護的影響

        2016-11-30 10:57:11陳哲
        中國科技縱橫 2016年17期
        關鍵詞:安全運行

        陳哲

        【摘 要】 本文通過介紹數(shù)字式保護跳閘方式、保護數(shù)據(jù)的校驗機制,分析間隔退出而相關軟壓板未對應退出時、差動保護支路電流通道數(shù)據(jù)異常時和投檢修狀態(tài)時對母線保護和變壓器差動保護的影響,得到數(shù)字化變電站數(shù)據(jù)異常和檢修狀態(tài)對差動保護的影響的結論,針對置檢修狀態(tài)和SV鏈路異常時,分別提出了處理辦法,使差動保護在特殊狀態(tài)下正常運行,保證電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。

        【關鍵詞】 數(shù)字化保護 差動保護 安全運行 跳閘方式

        數(shù)字化保護有別于常規(guī)保護的地方除了直接接入電壓、電流數(shù)字量,而不是模擬量外,更重要的是在整個采樣和邏輯處理機制上的防誤閉鎖措施。通過保護裝置SV接收鏈路異常和間隔檢修狀態(tài)時,正常處置,隔離異常裝置,保證差動保護正常運行。

        1 數(shù)字式保護跳閘方式

        網(wǎng)絡系統(tǒng)是智能變電站的“神經(jīng)系統(tǒng)”,其可靠性和實時性直接決定了變電站系統(tǒng)的可用性。智能變電站保護跳閘實現(xiàn)方式主要有三種:第一種是直采直跳方式(即保護采樣值及跳閘信號采用點對點連接方式),第二種是直采網(wǎng)跳方式(即保護采樣值采用點對點連接方式,跳閘信號通過網(wǎng)絡傳輸),第三種是網(wǎng)采網(wǎng)跳方式(即保護采樣值及跳閘信號均通過網(wǎng)絡傳輸)。

        現(xiàn)階段為確保繼電保護的可靠性,網(wǎng)絡跳閘缺少大規(guī)模長時間的運行經(jīng)驗,因此建議現(xiàn)階段采用直跳與網(wǎng)跳共存的方案。即不增加投資費用,而且實現(xiàn)了雙路由通道跳閘,提高了可靠性,同時也可實驗網(wǎng)絡跳閘的速動性、可靠性;當然,采用直跳與網(wǎng)跳共存的方案會增加調(diào)試的工作量;智能終端需同時接收兩路跳閘信號并進行處理,但均無技術上的問題,因此采用直跳與網(wǎng)跳共存的方案是完全可行的。

        2 保護數(shù)據(jù)的校驗機制

        數(shù)字化保護指基于IEC60044-8規(guī)范,以IEC61850-9-1或 IEC61850-9-2規(guī)約接入電子式互感器或常規(guī)互感器的數(shù)據(jù)合并單元(通過交流頭就地采樣信號,然后通過IEC61850-9-2或者IEC600

        44-8的協(xié)議發(fā)送給保護或者測控計量裝置)數(shù)字量的保護。由于接入保護裝置的電壓、電流量已經(jīng)是數(shù)字量,不存在常規(guī)保護的AD轉換問題,因此采樣回路校驗電壓、電流數(shù)據(jù)的機制不同。數(shù)字化保護無效數(shù)據(jù)閉鎖機制在數(shù)字化保護的采樣回路中,以有源電子式電流互感器為例,各相電子式電流互感器數(shù)據(jù)匯總給合并單元后,在合并單元輸出的同一幀數(shù)據(jù)中,包含了保護數(shù)據(jù)(IpA、IpB、IpC)和測量數(shù)據(jù)(ImA、ImB、ImC)等。因此,保護已經(jīng)收到無需轉換的兩組電流數(shù)字量,采用與常規(guī)保護相同的方式,將保護數(shù)據(jù)用于保護元件,測量數(shù)據(jù)用于起動元件,它們同時起動保護才能最終跳閘出口。這種采樣數(shù)據(jù)構成方式,相當于將常規(guī)保護裝置內(nèi)部相對獨立的兩組采樣回路前移到電子式互感器或合并單元中,即從中輸出兩組采樣數(shù)據(jù)。

        3 影響差動保護的因數(shù)

        3.1 間隔退出而相關軟壓板未對應退出時

        以PCS-915母線保護裝置為例,當退出“間隔投入軟壓板”時,相應間隔的電流將退出差流計算,退出本間隔保護,但仍能顯示實際采樣值,中斷本間隔的所有GOOSE發(fā)送和接收,屏蔽本間隔的SV和 GOOSE鏈路報警;若間隔投入軟壓板退出時相應間隔有電流,裝置發(fā)“XXXX 間隔退出異常”報警信號,相應間隔電流不退出差流計算。

        3.2 差動保護支路電流通道數(shù)據(jù)異常時

        以PCS-915母線保護裝置為例,為了防止單一通道數(shù)據(jù)異常導致保護裝置被閉鎖,裝置將按照光纖數(shù)據(jù)通道的異常狀態(tài)有選擇性地閉鎖相關的保護元件,某段母線電壓通道數(shù)據(jù)異常不閉鎖保護,并開放該段母線電壓閉鎖;非母聯(lián)保護支路電流通道數(shù)據(jù)異常時,閉鎖差動保護及相應支路的失靈保護,其他支路的失靈保護不受影響;母聯(lián)保護電流數(shù)據(jù)無效時,閉鎖母聯(lián)保護功能,同時母線狀態(tài)強制為互聯(lián);任一支路測量電流數(shù)據(jù)無效時,不閉鎖差動保護,但起動元件需由其他支路開放。

        以PCS-978變壓器成套保護裝置為例,任意側相電流數(shù)據(jù)無效時,閉鎖差動保護、本側過流保護以及整定用自產(chǎn)零序的本側零序過流保護。

        對于縱聯(lián)差動保護,由于它只與三相電流有關,整套保護的閉鎖使縱差保護也失去功能,一旦線路發(fā)生區(qū)內(nèi)故障,主保護之一的縱差保護將無法動作??v差保護無辜地被閉鎖,導致其拒動。220 kV 線路保護型號為 PCS-931、PCS-902,針對上述問題的處理機制為:保護電流數(shù)據(jù)無效時,閉鎖除三相不一致保護外的所有保護;三相不一致保護改為不經(jīng)零負序電流把關。

        3.3 投檢修狀態(tài)時

        SV檢修位處理方法在間隔軟壓板投入的情況下,如果保護裝置的檢修狀態(tài)和對應間隔MU檢修位不一致時,該間隔采樣數(shù)據(jù)將在接收方被置為無效,裝置報警且閉鎖差動保護和本間隔其他保護;當保護裝置和合并單元的檢修狀態(tài)不一致時,裝置內(nèi)部置該合并單元采樣數(shù)據(jù)無效。

        4 檢修時、SV接收鏈路異常時需注意

        4.1 置檢修狀態(tài)

        如果母線保護一條支路檢修試驗,而母線保護正常運行,需退出該支路的間隔投入軟壓板、SV接收軟壓板、GOOSE接收軟壓板和GOOSE發(fā)送軟壓板;主變保護一側檢修試驗,也需要退出檢修的那一側的“間隔投入軟壓板”(如果有)、SV接收軟壓板、GOOSE接收軟壓板和GOOSE發(fā)送軟壓板;光纖差動線路保護裝置,合并單元檢修狀態(tài)時,差動保護自動退出。

        4.2 SV鏈路異常時

        如果一個間隔的合并單元故障時、合并單元異常斷電或保護裝置SV斷鏈告警,相關保護及合并單元裝置應投入檢修狀態(tài)硬壓板,斷開這個間隔有參與差流計算的保護裝置(母線保護、變壓器保護)的間隔投入軟壓板(如果有)、SV接收軟壓板、GOOSE接收軟壓板和GOOSE發(fā)送軟壓板。

        5 結語

        綜上所述,參與差流計算的光纖鏈路異常時,應斷開和這個支路合并單元有關保護裝置的接收軟壓板,不影響差動保護正常運行,隔離后來處理異常。

        參考文獻:

        [1]洪毅文.數(shù)字化保護無效數(shù)據(jù)閉鎖機制[J].電力系統(tǒng)保護與控制,2010.

        [2]陳國華,鄭瑞忠.智能變電站母線保護跳閘方式研究[J].智能變電站母線保護跳閘方式研究,2013.

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