关于变电站运行方式对母差保护的影响探讨

关于变电站运行方式对母差保护的影响探讨

1母线分列运行对微机型母线保护的影响

1.1微机型母线保护装置原理简介

微机型母线保护装置采用的是基于采样值的比率制动式电流差动保护,并且采用一次系统的穿越电流作为制动电流,以克服区外故障时由于电流互感器误差产生差动不平衡电流而造成的保护误动。保护动作判据的依据是基尔霍夫第一定律,即:“任一时刻,流入任何一个节点的各支路电流之和为零”。

BP-2B型母线保护比率差动元件的动作判据

1.2母联开关位置对母线保护的影响

当母线分列运行时,母线发生故障,非故障母线流过穿越电流,该电流不计入差流,但参与制动,于是为防止在母联开关断开的情况下发生区内故障,非故障母线段有电流流出母线,导致比率差动元件的灵敏度不够,因此比率差动元件的比率制动系数K有高低两个定值,可自行整定,例如高值整定为0.5,低值整定为0.3。也就是说,当母联开关处于合闸位置时,比率差动元件采用比率制动系数高值,而当母联开关处于分闸位置,即母线分列运行时,比率差动元件自动转用比率制动系数低值。

目前,母联开关的位置对比率差动元件的比率制动系数是采用高值还是低值都有着直接的影响。对BP-2B型母线保护来说,母线并列运行时,用比率系数高值,母线分列运行时,用比率系数低值,装置根据母线运行状态自动切换定值。

这样一来,当单母线方式运行时,母联开关已经断开,母线保护比率差动元件的比率制动系数自然也就转为了低值。从上面的判据可以看出,尽管所有线路都在一条母线运行,但是运行线路的数目却没有改变,因此区外故障时电流互感器误差产生的差动不平衡电流就与两母线并列运行时是一样的,而制动量却因比率制动系数转为低值而降低了,从而使动作区增大了,也就是说,这样就削弱了母线区外故障时保护的制动特性,这无疑增加了母线保护误动的几率。由以上分析可以看出,母差保护在一条母线停电,另一条母线运行的情况下,将大差比率制动系数由原0.5降至0.3,增大了动作区,使大差的灵敏度增加了,如果此时电压闭锁解除,母线保护误动作的几率就增大了。

1.3问题解决对策的探讨

由以上分析可以看出,母联开关断开,母差保护将判母线分列运行,事实上,当母联开关断开时,还有可能是一条母线停电,另一条母线在运行中的情况。而这种运行方式在检修母线刀闸等情况时会经常出现。因此当母线分列运行时,为防止检修母联开关而频繁传动试验,进而影响母差保护的正常运行,可以通过强制开入母联开关跳闸位置的方法避免以上不利情况的发生。对BP-2B型母线保护来说,在母联开关断开后,投入“母线分列压板”,在母联开关合上前,退出该压板,运行人员千万不要遗漏对该压板的操作。否则信息请登陆:输配电设备网,母差保护仍判母线分列运行,装置将封母联TA,当区外故障时,母差保护极易误动。

2隔离刀闸辅助接点位置对母差保护的影响

2.1隔离刀闸辅助接点位置对母差保护的影响

BP-2B母线差动保护装置对刀闸辅助触点进行自检,并具有刀闸变位修正功能,即当某条支路有电流而无刀闸位置时,装置能够记忆原来的刀闸位置,并根据当前系统的电流分布情况校验该支路刀闸位置的正确性,或因刀闸位置错误产生小差电流时,装置会根据当前系统的电流分布情况计算出该支路的正确刀闸位置。由上述可见,微机母线差动保护装置对刀闸位置的校验或修正都是在判别支路有电流的情况下进行的,如果某支路负荷较轻或者为零运行,那么即使该支路的刀闸辅助触点无法正确反映刀闸位置,微机母线差动保护装置也会因为二次电流分布近乎平衡,大差、小差电流都几乎为零,而无法修正该支路刀闸位置,甚至都不会发出报警信号,这样一来如果此时发生区外故障,母差保护将极有可能误动,本人曾经发现过两次运行的母差在线路轻负荷的情况下,刀闸位置节点接触不良,由于负荷近似于空载,母差保护未发出任何差流告警信息,而运行人员没有注意到刀闸变位信息。此时如发生区外故障母差保护极有可能发生误动。

2.2问题解决对策的探讨

当刀闸辅助接点变位时,BP-2B母线差动保护装置发出“开入异常”信号。由于这种情况下线路轻载,保护缺少重要判别量电流,保护装置无太好的解决办法,只能由运行人员在操作过程中关注母差保护上显示的刀闸位置情况是否与一次系统对应,不要轻易复归刀闸变位信息,在确认确实由操作引起刀闸变位后再复归,如果发现并确认刀闸位置与一次不符,可以通过设在保护屏上强制开关指定正确的刀闸位置。特别强调一点,运行人员只要发现BP-2B母线差动保护装置发出“开入异常”信号,,必须现场详细检查,如确系刀闸变位引起应立即强制对位,否则,不论负荷轻重,一旦发生两把及以上刀闸变位,BP-2B母线差动保护装置自适应功能将不起作用,无法自动计算并修正刀闸的正确位置,此时母线如果发生故障,保护将失去选择性,切除两条母线,扩大事故范围。运行人员执行强制对位后,装置应发出“开入变位”信号,此时,运行人员应检查液晶面板显示正常后再手动复归信号解除修正。

3TA断线的判别

3.1基准变比对TA断线的影响

由于母线上各连接元件TA变比不同,BP-2B母线保护装置则是自动选取实际设定的所有元件TA变比中的最大值为基准变比,并自动进行变比折算,差电流就是各元件二次电流乘TA调整系数后的矢量和,即归算到了基准变比的二次侧。由上述可见,保护差流告警定值是按基准变比折算的二次值给出的,在各个不同现场,基准变比的选取不是唯一的。当基准变比选取较大时,实际上是提高了动作的门槛值,当基准变比选取较小时,实际上是降低了动作门槛值。如果某支路负荷较轻或者空载运行,并且实际变比较其它支路小,那么其TA调整系数就较其它支路小,归算到基准变比的二次侧数值就更小了,这时该支路TA断线,很可能差流小于TA断线整定值而无法发出TA断线告警,进而无法正确闭锁差动保护,增大了差动保护误动的几率。

3.2问题解决对策的探讨

由于上述情况的存在,为保证精度,作为运行人员,在TA更换或执行新定值单时,验收必须严格执行母线上各元件TA变比差距不宜超过4倍以上,否则,保护装置无法正确识别TA断线的情况发生。需要指出的是:母联TA回路断线,不会闭锁母差保护,自动转入母线互联状态,装置将失去选择性,但不影响保护对区内、外故障的判别。当母联TA回路正常后,需运行人员手动复归使装置恢复正常运行。

参考文献:

[1]舒逸石,马勇,于培杰.浅谈母差保护微机化的几点感受[J].电力系统保护与控制.2009(14)

作者简介:

王焕(1981.12-),男,辽宁营口人,沈阳工程学院,电气工程及其自动化专业,本科,工程师,单位,国网辽宁省电力有限公司葫芦岛供电公司,研究方向:配电自动化系统的研究与应用

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