傳統(tǒng)500?kV繼電保護(hù)的智能化改造分析

王彥

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，智能化技術(shù)也得到了快速發(fā)展。在進(jìn)行智能化改造時(shí)，首先要保護(hù)線路與開關(guān)，并加強(qiáng)500 kV母差保護(hù)，可利用智能化保護(hù)中配置傳統(tǒng)開關(guān)量輸入/輸出、報(bào)文等傳輸方法，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)開關(guān)量輸入、輸出與母差結(jié)合，提高供電安全。

關(guān)鍵詞：繼電保護(hù) 智能化改造 改造方案

中圖分類號(hào)：TM77 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2016）12（c）-0058-02

1 對(duì)改造方案進(jìn)行比較

1.1 第一種方案

第一種方案根據(jù)串控制停電操作，結(jié)合實(shí)際情況完成Ⅰ與Ⅱ母線母差失靈的靈智能化操作。經(jīng)過(guò)分析發(fā)現(xiàn)，此種操作方法的主要特點(diǎn)是停電次數(shù)較少，一般只進(jìn)行一次。缺點(diǎn)是：對(duì)500 kV完成智能化后，保護(hù)配置的輸入與輸出必須要與傳統(tǒng)母差配合完成保護(hù)，此外，還要讓GOOSE報(bào)文傳輸配合母差完成智能化操作，保證足夠冗余。

1.2 第二種方案

第二種方案首先對(duì)Ⅰ母差保護(hù)實(shí)施智能化改造，然后及時(shí)關(guān)閉Ⅰ段母線側(cè)的開關(guān)；給Ⅱ加強(qiáng)母差智能化保護(hù)，將Ⅱ中所有母線側(cè)開關(guān)停止；最后按串完成停電，保證同一串設(shè)備均進(jìn)行智能化改造。該方案的主要特點(diǎn)是僅給智能化母差保護(hù)裝置輸入、輸出及GOOSE報(bào)文傳送相關(guān)功能。該種操作的投資較少。缺點(diǎn)是：工作量較大；由于單母線運(yùn)行，對(duì)系統(tǒng)供電可靠性造成影響。

1.3 第三種方案

第三種方案要求必須獨(dú)立安裝保護(hù)裝置，同時(shí)停止全站內(nèi)實(shí)施的第一套保護(hù)，并給其接入電壓、電流、開關(guān)，完成相關(guān)測(cè)試后再應(yīng)用；第一套保護(hù)停止后，還要停用第二套保護(hù)。

該方案的主要特點(diǎn)是保證二次回路的完整性，減少投資量。缺陷是進(jìn)行兩次停電，500 kV系統(tǒng)產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)較大；對(duì)第一套保護(hù)進(jìn)行改造時(shí)，必須斷開二次回路；進(jìn)行第二套智能終端調(diào)試時(shí)，必須控制間距。

經(jīng)過(guò)分析發(fā)現(xiàn)，第一種方案具有停電時(shí)間短暫、運(yùn)行操作步驟少等特點(diǎn)，該次選擇第一種方案操作。

2 500 kV保護(hù)改造

2.1 傳統(tǒng)500 kV保護(hù)二次回路的工作原理

圖1展示了500 kV的傳統(tǒng)二次回路，線路1中的第1、2套保護(hù)其啟動(dòng)相關(guān)兩個(gè)開關(guān)的重合閘、失靈及閉鎖重合閘；線路開關(guān)失靈后，必須啟動(dòng)線路1中的第2套保護(hù)跳閘后再啟動(dòng)500 kV Ⅱ母線的1、2套保護(hù)，一旦主變開關(guān)失去靈敏度，還要啟動(dòng)1號(hào)主變聯(lián)調(diào)兩側(cè)的開關(guān)，延時(shí)跳母聯(lián)分段開關(guān)；500 kV母線保護(hù)動(dòng)作閉鎖重合閘。

2.2 智能化500 kV保護(hù)二次回路原理

智能化500 kV保護(hù)GOOSE原理圖中的虛線是光纜，實(shí)線為電纜。線路1中的第一套保護(hù)主要有動(dòng)作跳5013開關(guān)與5012開關(guān)第一跳圈組成；一般線路保護(hù)收到線路對(duì)側(cè)的保護(hù)“遠(yuǎn)跳允許”信號(hào)后，就會(huì)發(fā)出命令，然后傳送給GOOSE報(bào)文的接地判別裝置，實(shí)現(xiàn)5013開關(guān)、5012開關(guān)動(dòng)作與失靈保護(hù)；5013開關(guān)失靈瞬跳本開關(guān)，延時(shí)啟動(dòng)母差失靈及跳5012開關(guān)，同時(shí)閉鎖5012開關(guān)重合閘；5012開關(guān)失靈瞬跳該開關(guān)，延時(shí)跳5011和5013開關(guān)，同時(shí)閉鎖5013開關(guān)重合閘，啟動(dòng)線路遠(yuǎn)跳或者主變跳三側(cè)的開關(guān)。

2.3 了解500 kV開關(guān)保護(hù)智能化方案

500 kV整個(gè)繼電保護(hù)智能化改造所需的時(shí)間較長(zhǎng)，而且500 kVⅠⅡ 段母線均不能與傳統(tǒng)母差保護(hù)的第一串繼電保護(hù)智能化同步，但是進(jìn)行母差保護(hù)使，必須完成最后一串設(shè)備同步，再接通所有電流及跳閘回路。所以必須提高傳統(tǒng)母差可靠性。

2.4 500 kV智能化改造準(zhǔn)備

該次以Ⅱ側(cè)母線進(jìn)行分析。第一，Ⅱ段母線TV的三相電壓一般借助母線壓變端子箱完成相關(guān)操作。第二，Ⅱ段母線電壓合并單元和5013開關(guān)電路合并單元的敷設(shè)光纜全部實(shí)施智能化母線保護(hù)。第三，5013開關(guān)智能保護(hù)可從5013開關(guān)電流合并單元與線路1電壓合并單位中得到所需電流與電壓；可以利用光纜獲得5013開關(guān)信息。第四，將智能化母線敷設(shè)到5013智能終端柜，完成母線保護(hù)跳閘；利用GOOSE網(wǎng)絡(luò)控制5013開關(guān)失靈功能。第五，臨時(shí)敷設(shè)電纜實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)母差保護(hù)動(dòng)作啟動(dòng)開關(guān)失靈功能。第六，線路1通過(guò)光纜從5013開關(guān)電力合并單元及線路1電壓合并單位得到電流與電壓采集值；光纜連接5012與5013開關(guān)智能終端柜；從GOOSE網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)開關(guān)重合閘操作。

2.5 實(shí)際操作

如圖2所示，虛線表示二次回路電纜，實(shí)線是光纜，以第一串為例，第一，停用第一串設(shè)備，保護(hù)屏直流與交流分開；第一串線路保護(hù)、5012開關(guān)保護(hù)劑監(jiān)控裝置、5011開關(guān)保護(hù)、5013開關(guān)保護(hù)和1號(hào)主變保護(hù)要保留5011與5013開關(guān)測(cè)控裝置和控制電源。第二，拆除二次電路與5012回路，并將5012開關(guān)接入到5012開關(guān)智能終端，將5012三相電流接入到5012開關(guān)電流合并單位。第三，拆除線路1TV到線路1電壓子箱的二次電纜，敷設(shè)到電壓合并單位的二次電纜。第四，拆除5013開關(guān)到電流端子箱除母差保護(hù)的所有二次電纜，并敷設(shè)5013開關(guān)到5013電流合并二次電纜。第五，拆除二次電路和5013開關(guān)端子箱的開關(guān)線路，5013開關(guān)及閘刀機(jī)構(gòu)要設(shè)置到5013開關(guān)智能端。第六完成500 kV智能化后，將傳統(tǒng)母差保護(hù)二次回路全部拆除并接入開關(guān)合并單位電流回路。第七，給智能化母差保護(hù)實(shí)施帶負(fù)荷試驗(yàn)、退出系統(tǒng)等操作。

3 改造500 kV主變保護(hù)智能化

第一，檢修本體和兩側(cè)開關(guān)，拆除主變中性點(diǎn)端子箱和二次回路。第二，完成主變220 kV側(cè)TA傳輸?shù)胶喜㈦娫吹亩坞娏麟娎|敷設(shè)操作，拆除主變220 kV側(cè)TA到主變220 kV開關(guān)端子箱與二次回路。第三，給主變220 kV開關(guān)機(jī)構(gòu)箱到主變220 kV智能終端二次電纜連接新節(jié)點(diǎn)；保留主變220 kV開關(guān)端子箱。第四，要求智能化主變必須進(jìn)行220 kV后備保護(hù)開關(guān)失靈判斷操作，而且局部輸入/輸出及GOOSE報(bào)文傳輸功能。一般傳統(tǒng)保護(hù)輸入和輸出，均能進(jìn)行主變保護(hù)啟動(dòng)220母線失靈保護(hù)、母差保護(hù)、220 kV開關(guān)失靈保護(hù)聯(lián)跳三側(cè)開關(guān)等操作。第五，完成220 kV系統(tǒng)保護(hù)智能化操作后，可以借助GOOSE報(bào)文傳輸完成以上操作。

4 結(jié)語(yǔ)

進(jìn)行傳統(tǒng)500 kV繼電保護(hù)智能改造時(shí)，必須對(duì)傳統(tǒng)與智能之間的融合問題進(jìn)行分析。同時(shí)還要提高智能化500 kV邊開關(guān)的輸入、輸出與GOOSE報(bào)文功能，還要結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行處理。

參考文獻(xiàn)

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