智能變電站光CT擾動實(shí)驗(yàn)及相關(guān)結(jié)論

王鑫+沈妍+孫潔+鄂志君+祝潔

【摘 要】 由于光學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，新型光學(xué)電流互感器（簡稱光CT）在智能變電站顯現(xiàn)出廣闊的前景和強(qiáng)大的生命力。光CT作為測量原器件已被廣泛應(yīng)用，與常規(guī)電流互感器相比其采樣精度及運(yùn)行可靠性直接關(guān)系到電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。本文將通過不同方式的實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證光CT、采集單元及合并單元的具體性能。

【關(guān)鍵詞】 光CT ?實(shí)驗(yàn) ?測試

1 論文背景

2014年9月13日下午16時(shí)07分220千伏某智能變電站的110千伏出線發(fā)生一次誤動事故，初步懷疑事故誘發(fā)原因出現(xiàn)在光CT、采樣單元或合并單元中。為進(jìn)一步查明事故真相，為變電站安全穩(wěn)定運(yùn)行排除隱患，進(jìn)行了一系列的現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)室測試。具體接線及實(shí)驗(yàn)過程如下文所述。

2 實(shí)驗(yàn)方案及相應(yīng)結(jié)論

2.1現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)

2.1.1 現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)接線方式

按照統(tǒng)一配置原則將新的采集單元（PCS220G）連接到事故出線間隔CT光纖環(huán)上，其輸出信號連接至新的合并單元（PCS221F），合并單元與該間隔的線路保護(hù)及故障錄波器相連接，同時(shí)合并單元的數(shù)據(jù)發(fā)送至專用路障錄波器上。測試開關(guān)操作及光纖抖動過程中站內(nèi)保護(hù)裝置及故障錄波器是否啟動，同時(shí)專用故障錄波器進(jìn)行錄波，測試振動過程中光CT輸出信號的變化。現(xiàn)場配置和布置方案如圖1所示。

2.1.2 現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

（1）事故間隔開關(guān)分合實(shí)驗(yàn)。

（2）抖動采集單元與光纖環(huán)間的光纖及光纜，模擬現(xiàn)場運(yùn)行時(shí)可能遇到的抖動幅度。

以上的實(shí)驗(yàn)過程中，考察事故間隔保護(hù)裝置是否有啟動，若無啟動，認(rèn)為該項(xiàng)測試通過;同時(shí)記錄振動過程中的數(shù)據(jù)。

2.1.3 現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)結(jié)論

事故間隔開關(guān)分合實(shí)驗(yàn)。

開關(guān)分合時(shí)CT數(shù)據(jù)會有一定的波動，但是數(shù)據(jù)不大，其中合開關(guān)時(shí)振動比分開關(guān)強(qiáng)烈，合開關(guān)時(shí)的數(shù)據(jù)如圖2所示，圖中，分合開關(guān)時(shí)產(chǎn)生的最大一次電流值為8.2A（二次值為0.05A），遠(yuǎn)小于保護(hù)裝置1A的啟動值，因此開關(guān)分合不會引起保護(hù)啟動。

2.2 實(shí)驗(yàn)室測試

2.2.1 實(shí)驗(yàn)室接線方式

為保證實(shí)驗(yàn)的有效性，需分別測試采集單元和光纖傳感環(huán)受振動的影響，因此先后將采樣單元和傳感環(huán)分別放置在振動臺上進(jìn)行測試。采集單元輸出數(shù)據(jù)通過合并單元連接到線路保護(hù)裝置和故障錄波器上;并用對時(shí)裝置對各裝置進(jìn)行同步。

2.2.2 實(shí)驗(yàn)室測試項(xiàng)目

（1）振動臺沖擊試驗(yàn)。將采集單元放置在振動臺上，從0.5G加速度開始試驗(yàn)，逐步提升沖擊強(qiáng)度，每個強(qiáng)度沖擊30次。施加的振動如圖3所示。

（2）抖動光纖實(shí)驗(yàn)，模擬現(xiàn)場運(yùn)行時(shí)可能遇到的抖動幅度。在以上測試過程中，考察保護(hù)裝置是否有啟動，若無啟動，認(rèn)為該項(xiàng)測試通過;同時(shí)記錄振動過程中的數(shù)據(jù)。

2.2.3 實(shí)驗(yàn)室測試結(jié)論

（1）振動臺沖擊測試。當(dāng)沖擊加速度超過24G時(shí)，保護(hù)開始有啟動現(xiàn)象，此時(shí)CT輸出最大一次電流值為172A（二次值1.075A）。

（2）抖動光纖實(shí)驗(yàn)。模擬現(xiàn)場運(yùn)行時(shí)可能遇到的抖動幅度與在現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本一致。

（3）拍擊裝置實(shí)驗(yàn)。模擬現(xiàn)場運(yùn)行時(shí)可能遇到的拍擊力度拍擊裝置造成的影響可在輸出數(shù)據(jù)中明顯觀察到，典型的數(shù)據(jù)如圖3所示，最大的一次電流值為73A（二次值0.456A），因保護(hù)定值為二次值1A，因此正常拍擊裝置時(shí)不會引起保護(hù)啟動。

2.3 結(jié)論

匯總現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)室測試項(xiàng)目，基本可以代表了正常運(yùn)行時(shí)可能遇到的各種振動情況，從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，光CT可以滿足正常運(yùn)行的需求，不會受振動影響引起保護(hù)誤動，具體誤動原因有待進(jìn)一步檢查。

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