韓 利(江蘇省電力公司檢修分公司南京分部,210019)
簡述江蘇繼電保護“六統一”中關于功能配置及回路設計原則與實際應用
韓 利
(江蘇省電力公司檢修分公司南京分部,210019)
隨著經濟的快速發展,新站投運也越來越多,繼電保護“六統一”技術標準得到了全面的應用。本文針對“六統一”中功能配置及回路設計兩個方面展開分析,并找出新舊標準的區別。同時本文針對“六統一”在技改中的情況,根據現場實際配置,對標準進行取舍應用,保證了配置的更優化。
六統一; 回路設計; 充電至死區; 失靈聯跳
隨著江蘇電網的快速發展,近幾年新投運220kV變電站也有所加速,江蘇繼電保護“六統一”也得到普遍應用。在實際的驗收工作中,由于變電站內各設備配置的不同,“六統一”標準的實施也不盡相同,這是我們繼電保護工作人員所必須面臨的問題。下面我們將分別針對線路保護及元件保護,重點解釋“六統一”技術標準中的功能配置及回路設計以及其在特殊情況下的實際應用。
線路保護的組屏基本與“四統一”標準一致,A保護另外配置分相雙跳圈操作箱,B保護另外配置充電過流保護。每套保護裝置的電壓取自本間隔線路電壓互感器相互獨立的一個繞組,也即線路電壓互感器應為三相式,該電壓無須切換,根據重合閘要求可引切換后的母線電壓互感器一相電壓至保護裝置為同期功能使用。兩套保護裝置分別取用自身裝置的重合閘,取消了重合閘把手,重合閘方式的改變改為內部控制字選取,另外增加“停用重合閘”壓板。重合閘方式分別為單相重合閘、三相重合閘、禁止重合閘及停用重合閘四種。分別經控制字“0”及“1”退出或投入,四種方式只能有一個為“1”,若出現多個“1”,裝置發告警信號并默認以“停用重合閘”方式運行。
斷路器保護舍棄失靈判別功能,只取其過流保護功能,其線路失靈功能則由母線保護判別完成。下面僅以分相失靈為例:由于“四統一”中母差配置為單套保護,因此A、B保護分相失靈并聯接至斷路器保護,由斷路器保護判別失靈后開入至母線保護。而“六統一”要求分別由A、B套線路保護引至A、B套母線保護,由母線保護配合其電流元件判別失靈。
“六統一”的母線保護功能配置及回路設計跟之前“四統一”標準有著較大的變化。“四統一”只配置一套母線保護,而“六統一”標準配置則是雙套保護,形成線路—母差一對一完全獨立的雙保護:線路A保護開入及跳閘等引至母差A保護,線路B保護開入及跳閘等引入母差B保護。“六統一”配置的母線保護其線路及主變失靈電流判據由母線保護實現,而不再是像傳統配置那樣由線路斷路器失靈裝置判別后開入至母線保護經延時跳閘,這也就是線路保護舍棄其斷路器保護中失靈功能的原因。
由斷路器及CT位置知,在母聯斷路器側向CT側充電才會存在充電至死區的情況。此時如果大差動作,裝置檢測到1s內有手合母聯操作,則閉鎖差動保護,直接跳母聯斷路器。該保護開放時間最長300ms,在此期間如果檢測到母聯有流,說明非死區故障,則閉鎖保護而開放母線差動保護出口。
母差保護中改進了傳統的“短充保護”及“充電保護投入退母差”功能,采用充電預投邏輯:該邏輯避免了在對檢修母線充電時,裝置的聯絡開關可能滯后于其實際位置而導致運行母線誤動。其預投邏輯為:①母聯電流從無到有;②前一周波母聯所連母線任一失壓;③母聯開關斷開。三個條件均滿足而同時開關位置滯后于開關實際位置時,將母聯開關置為合,投入母聯CT并延時50ms后重新按輔助節點實際位置判斷母聯開關狀態。
跟母線保護一樣,“六統一”對主變組屏配置發生變化。要求每臺主變設立3面屏:保護柜1:變壓器保護1+中壓側電壓切換箱;保護柜2:變壓器保護2+中壓側電壓切換箱;輔助柜:非電量保護+高壓側、中壓側、低壓1 分支(和2 分支)操作箱。其中保護柜1及2的中壓側電壓切換箱分別引入母線PT不同的二次次級,用以完善雙套保護的獨立性。變壓器低壓側有限流電抗器時,宜增設低壓側電抗器后備保護,該保護取電抗器前CT電流。
除了組屏配置及中壓側電壓選取上的不同外,“六統一”中的主變保護新增加變壓器高壓側斷路器失靈動作聯跳主變各側斷路器功能。
在更換或新增主變保護保護的工作中,更換或新增的主變保護裝置一般具備“六統一”的配置功能,但組屏一般為“四統一”配置方式設兩面屏,各側電壓選取上仍按“四統一”回路設計。失靈回路跟線路保護更換類似,采用主變自身失靈保護裝置實現。盡管新更換主變保護具備聯跳功能,但由于大部分老站采用“四統一”母線保護配置,母線保護裝置并不具備這個聯跳的功能,因此該功能及其回路并不完善,無法和母線保護共同實現。
作為繼電保護工作人員,應該極為熟悉“六統一”標準的全部內容,這樣才能在新站或新裝置的投運驗收工作中做到心中有數,在正常校驗或裝置缺陷處理工作中熟知各回路,做到應付自如,保證工作的安全性。“六統一”功能配置統一的原則,主要解決各省份保護配置的差異而造成保護的不統一。而回路設計統一的原則,解決由于各省份運行和設計單位習慣不同造成二次回路上存在差異。它們的統一,規范了保護裝置廠家在保護功能配置及設計單位在回路設計上的要求,降低了繼電保護人員的工作繁瑣程度。
[1] 王維儉.電氣主設備繼電保護原理與應用(第二版)[M].北京:中國電力出版社,2002
[2] 國家電力調度通信中心.繼電保護培訓教材(上、下冊) [M].北京:中國電力出版社,2012
[3] 江蘇省電力公司.電力系統繼電保護原理與實用技術[M].北京:中國電力出版社,2006
工作

表3-1 測試基本參數
3.2 故障分析與停電檢修
現場分析測試結果, 374的幅值圖譜中周期有效值達到了32.9dB,頻率成分1和頻率成分2均有包含,且頻率成分2大于頻率成分1。相位圖譜中放電脈沖集中在二四象限,綜合判斷初步定性為表面放電。由于TEV法對表面放電檢測不靈敏,因此測試結果正常。374開關柜的放電聲音甚至達到人耳可聽強度,靠近縫隙能輕微聞到臭氧的味道。374和369開關柜超聲檢測幅值最大處均位于后部下方中間縫隙處,因此斷定放電源位于開關柜下側,即避雷器的位置。上報缺陷兩天后,運維站對缺陷線路進行了停電檢修,檢修班對開關柜進行了絕緣改造,更換了環氧樹脂套管,并對柜體進行清潔和干燥。改造過程中,檢修人員發現整個開關柜下部濕度較大,凝露現象嚴重,B相避雷器套管有明顯燒灼放電痕跡。改造完成后,進行絕緣電阻試驗和耐壓試驗,并進行了局放復測,測試結果沒有異常現象,超聲波對表面放電檢測非常靈敏,根據歷史數據統計,開關柜局放現象大多是表面放電引起的,雖然TEV法對表面放電檢測不靈敏,但在現場檢測時,絕不能忽略TEV的測試,將兩者方法結合使用,優勢互補,及時發現并診斷局放類型以準確給出檢修建議。
鹽城地處沿海地區,變電站內環境濕度較大,開關室地下的電纜溝潮氣也會影響到開關柜,平時運維人員需做好開關室通風除濕設計,改善室內潮濕環境,最好在每個柜體內加裝除濕設備。同時要提高施工質量,加強柜內絕緣設計。原則上開關柜局放檢測周期是一年,梅雨季節特別應該加強巡視,必要時要增加檢測次數。
參考文獻
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Brief description of the principle and practical application of the functional configuration and circuit design in the "six unification" of Jiangsu relay protection
Han Li
(Jiangsu electric power maintenance branch company Nanjing operation and maintenance branch,210019)
With the rapid development of economy,more and more new operation of relay protection,the "six unified" technical standards has been fully applied.This paper analyzes the two aspects of the function configuration and circuit design of the "six unification", and finds out the difference between the new and the old standard.At the same time, this article for the "six unified" in the technical transformation of the situation,according to the actual configuration of the site, the standard choice of application,to ensure that the configuration is more optimized.
Six unified;circuit design;charging death zone;failure intertrip

表3 -2 369至374的測試數據
韓利(1986-),男,碩士研究生,工程師,技師,從事繼電保護相關