● 湖南省送變電工程有限公司 鄧德良 王天鍔 鄧 輝 盛 毅 馬小瓏

1 合并單元延時(shí)問(wèn)題

智能變電站相對(duì)常規(guī)變電站，其二次體系結(jié)構(gòu)有了較大的變化，主要體現(xiàn)在信息數(shù)字化，而信息數(shù)字化導(dǎo)致變電站二次系統(tǒng)的電流電壓由傳統(tǒng)的模擬量轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字化，并通過(guò)光纖將這些數(shù)字量上傳給間隔層的保護(hù)及測(cè)控裝置。

由于每個(gè)間隔在實(shí)現(xiàn)電流電壓采集、AD轉(zhuǎn)換、傳輸?shù)冗^(guò)程中的速度不可能完全統(tǒng)一，造成間隔層保護(hù)設(shè)備在接收數(shù)據(jù)時(shí)存在不同步的問(wèn)題，導(dǎo)致保護(hù)的誤動(dòng)或拒動(dòng)。目前對(duì)合并單元的同步性校驗(yàn)的方法主要是通過(guò)試驗(yàn)儀器測(cè)試合并單元SV通道的絕對(duì)延時(shí)是否滿(mǎn)足要求。但這種方法無(wú)法對(duì)檢測(cè)出大于周波級(jí)別的延時(shí)，周波級(jí)延時(shí)是指對(duì)于周期傳輸函數(shù)，傳輸延時(shí)是周期的整數(shù)倍。周波級(jí)延時(shí)將會(huì)對(duì)變電站的由多支路接入的差動(dòng)類(lèi)保護(hù)造成誤動(dòng)，如母差保護(hù)和主變差動(dòng)保護(hù)。河南電網(wǎng)500kV菊城智能變電站母差保護(hù)誤動(dòng)就是因?yàn)?20kV線(xiàn)路、母聯(lián)間隔合并單元發(fā)送電流量比主變中壓側(cè)間隔合并單元供母線(xiàn)保護(hù)使用電流量滯后一周波造成的。

針對(duì)周波級(jí)延時(shí)會(huì)導(dǎo)致穿越性故障時(shí)差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)的問(wèn)題，提出一種基于DSP開(kāi)始觸發(fā)開(kāi)關(guān)S1和S2導(dǎo)通的時(shí)刻來(lái)測(cè)試延時(shí)的方法，而本文則提出通過(guò)電流穩(wěn)態(tài)前提下突然模擬一個(gè)電流突變來(lái)檢查周波級(jí)延時(shí)是否存在，該方法可以簡(jiǎn)單快速定性合并單元是否存在周波級(jí)延時(shí)，便于在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試中推廣。

2 周波級(jí)延時(shí)測(cè)試

2.1 模擬周波級(jí)延時(shí)

通過(guò)分別在懷化220kV某智能變電站和張家界110kV某智能變電站進(jìn)行合并單元保護(hù)級(jí)別的電流通道延時(shí)進(jìn)行人為模擬周波級(jí)延時(shí)并利用穩(wěn)態(tài)法測(cè)試延時(shí)，測(cè)試結(jié)果如表1所示。

表1 合并單元電流通道延時(shí)測(cè)試結(jié)果表

通過(guò)表1可以看出合并單元可以精確測(cè)試出小于20ms內(nèi)的周波級(jí)延時(shí)，而當(dāng)延時(shí)大于一個(gè)周波（一個(gè)周波為20ms）時(shí)，合并單元測(cè)試的延時(shí)為總延時(shí)減去20ms周波內(nèi)延時(shí)。測(cè)試裝置無(wú)法直接測(cè)試出合并單元周波級(jí)延時(shí)，因此無(wú)法利用測(cè)試儀直接定量的進(jìn)行測(cè)試。

2.2 利用母差裝置定性分析周波級(jí)延時(shí)

由于母差裝置本身同步性的特性和保護(hù)動(dòng)作的快速性，當(dāng)多個(gè)間隔中有一個(gè)間隔的延時(shí)超過(guò)周波級(jí)延時(shí)的時(shí)候，則保護(hù)會(huì)動(dòng)作或報(bào)差流越限。本文提出以某個(gè)間隔為基準(zhǔn)，其它間隔逐一與基準(zhǔn)間隔采用同一臺(tái)六相繼保測(cè)試儀施加平衡電流，或采用多臺(tái)繼保測(cè)試儀同步觸發(fā)的方式施加平衡電流。然后同時(shí)突增電流，利用差流保護(hù)裝置動(dòng)作特性，檢查是否存在差流，方案流程圖如圖1所示。

通過(guò)在長(zhǎng)沙某220kV智能變電站抽取220kV叢生線(xiàn)路間隔604、母聯(lián)間隔600、生淮線(xiàn)602的A套合并單元，從叢生線(xiàn)保護(hù)用電流端子輸入A、B、C三相電流，將該保護(hù)電流回路的尾部端子解開(kāi)并與母聯(lián)間隔合并單元保護(hù)用電流端子頭連接，再將該保護(hù)電流回路的尾部端子解開(kāi)后，通過(guò)電流線(xiàn)與生淮線(xiàn)保護(hù)用電流端子連接，從該回路尾部回到合并單元測(cè)試儀，如圖2所示。

圖1 方案流程圖

表2 輸入電流及裝置顯示的電流信息

圖2 合并單元實(shí)驗(yàn)示意圖

輸入1A電流，穩(wěn)態(tài)后，三相同時(shí)增加到2A,主控室的QC小組成員檢查母差保護(hù)的動(dòng)作情況，并調(diào)閱母差保護(hù)裝置的錄波文件進(jìn)行分析，輸入電流及裝置顯示的電流信息如表2所示。

3 試驗(yàn)結(jié)果分析

通過(guò)對(duì)220kV母差保護(hù)裝置記錄的波形進(jìn)行分析，觀察電流波形為同時(shí)變化，角差小于1°，如圖3母差保護(hù)波形記錄所示，在電流波形由1A變化到2A時(shí)，A套母差保護(hù)沒(méi)有出現(xiàn)差流越限報(bào)警的信號(hào)發(fā)出，可以確定合并單元延時(shí)沒(méi)有出現(xiàn)周波級(jí)別的延時(shí)差。同時(shí)從圖3中可以看出叢生1線(xiàn)、母聯(lián)間隔、生淮線(xiàn)的起始階段電流幅值相同，在穩(wěn)態(tài)過(guò)程中2個(gè)間隔的電流幅值始終相同，沒(méi)有差流越限報(bào)警，在試驗(yàn)儀從狀態(tài)1（1A）切換至狀態(tài)2(2A)的短時(shí)間內(nèi)，3個(gè)間隔的電流幅值始終相同，沒(méi)有差流越限報(bào)警，由此可以得出結(jié)論：3個(gè)間隔合并單元的電流采樣不存在跨周波不同步問(wèn)題，屬于正常。

圖3 母差保護(hù)裝置波形記錄圖

通過(guò)穩(wěn)態(tài)法，再對(duì)3個(gè)合并單元的周波內(nèi)延時(shí)進(jìn)行測(cè)試，發(fā)現(xiàn)測(cè)試結(jié)果同樣滿(mǎn)足相關(guān)規(guī)范要求，測(cè)試結(jié)果如表3～5所示。

表3 叢生1線(xiàn)A套合并單元絕對(duì)延時(shí)和抖動(dòng)時(shí)間測(cè)試

表4 母聯(lián)A套合并單元絕對(duì)延時(shí)和抖動(dòng)時(shí)間測(cè)試

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)智能變電站合并單元周波級(jí)延時(shí)的研究，并結(jié)合母差保護(hù)裝置同步校驗(yàn)方法可行性的研究分析，提出了一種多間隔同步加量，利用母差裝置定性分析周波級(jí)延時(shí)的試驗(yàn)方案，并在新建工程項(xiàng)目中進(jìn)行了試點(diǎn)，從試驗(yàn)結(jié)果及后期的變電站運(yùn)行情況綜合分析，可以確定該方法適合現(xiàn)場(chǎng)的推廣和應(yīng)用，為智能變電站的母差保護(hù)裝置的穩(wěn)定運(yùn)行提供了可靠的保障。

表5 生淮線(xiàn)A套合并單元絕對(duì)延時(shí)和抖動(dòng)時(shí)間測(cè)試