下坂地電站220kv線路保護(hù)配置分析

下坂地電站220kv線路保護(hù)配置分析

1電站電網(wǎng)概況下坂水庫(kù)供電主要用于喀什和沙車(chē)南北交通的功能集中。這是喀什州電網(wǎng)的區(qū)域供電。它的主要功能是滿足喀什州電網(wǎng)的能耗需求，提高電網(wǎng)的調(diào)峰能力。對(duì)改善電網(wǎng)結(jié)構(gòu),提高供電質(zhì)量和供電安全度發(fā)揮關(guān)鍵作用。電站裝機(jī)容量為3×50MW,總額定裝機(jī)容量為150MW,電站年發(fā)電量為4.644億kW·h,年利用小時(shí)數(shù)為3096h,電站保證出力為35.9MW。電站以220kV一級(jí)電壓接入系統(tǒng),沿塔什庫(kù)爾干河向東走線約50km后,沿山谷向北經(jīng)約120km至英吉沙縣,接入英吉沙220kV變電所,將下坂地水電站的電能經(jīng)英吉沙220kV變電所分別送往喀什和莎車(chē)負(fù)荷中心,線路總長(zhǎng)170km。單母線接線,220kV出線共計(jì)2回,本期1回,接入英吉沙220kV變電所,預(yù)留1回。電站的電氣主接線采用發(fā)電機(jī)—變壓器組單元接線,設(shè)置3臺(tái)額定容量為63MV·A三相雙卷升壓型無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓銅芯電力變壓器。2主線保護(hù)設(shè)計(jì)1)配置2套獨(dú)立的、不同原理的全線速動(dòng)的主保護(hù);2)每套主保護(hù)分別起動(dòng)1組跳閘線圈;3)每1套全線速動(dòng)保護(hù),對(duì)全線路內(nèi)發(fā)生的各種類(lèi)型故障,均能快速動(dòng)作切除故障;4)2套主保護(hù)從交流電流、電壓,交流電源,直流電源,跳閘回路應(yīng)相互獨(dú)立;5)2套主保護(hù)分別使用獨(dú)立的遠(yuǎn)方信號(hào)傳輸設(shè)備;6)線路保護(hù)成套組盤(pán)。為了提高可靠性,220kV斷路器應(yīng)為雙跳閘線圈。3第1套保護(hù)根據(jù)繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程和對(duì)側(cè)線路保護(hù)的配置情況,下坂地電站的線路保護(hù)按雙重化配置,第1套為光纖差動(dòng)保護(hù),第1套為高頻距離保護(hù),具體的線路保護(hù)配置如表1所示。下坂地電站送電線路為下坂地-英吉沙線。第1套保護(hù)為光纖分相電流差動(dòng),含1套光纖分相電流差動(dòng)主保護(hù),并配置三段式相間距離保護(hù)、接地距離保護(hù)、二段式零序保護(hù)作為后備保護(hù)。主保護(hù)與后備保護(hù)一體化。操作箱配在這套保護(hù)柜內(nèi)。第2套保護(hù)為縱聯(lián)距離保護(hù),含1套縱聯(lián)距離(方向)作為主保護(hù),并配有三段式相間距離保護(hù)、接地距離保護(hù)和多段零序電流保護(hù)作為后備保護(hù)。2套保護(hù)裝置的通道接口方式如表2所示。根據(jù)2套保護(hù)的交流電流、電壓回路彼此獨(dú)立的原則,2套保護(hù)的電流分別取自220kV線路斷路器靠近母線側(cè)電流互感器的兩組繞組的電流,電壓取自220kV線路出線平臺(tái)側(cè)電壓互感器及220kV母線電壓互感器不同繞組及不同回路。CT、PT配置如圖1所示。4不同保護(hù)的主要特點(diǎn)4.1金屬性故障穩(wěn)定性保護(hù)WXH-803A線路保護(hù)裝置包括以光纖電流差動(dòng)保護(hù)為主體的全線速動(dòng)保護(hù),當(dāng)光纖通道異常時(shí),可自動(dòng)切換到高頻距離保護(hù),由三段式相間和接地距離保護(hù)及四段零序保護(hù)構(gòu)成的全套后備保護(hù),配置自動(dòng)重合閘。1)動(dòng)作速度快,線路近端故障動(dòng)作時(shí)間小于10ms,全線以?xún)?nèi)典型金屬性故障主保護(hù)動(dòng)作時(shí)間小于20ms;2)差動(dòng)保護(hù),距離保護(hù)采用變動(dòng)作特性的原理,在保證保護(hù)速動(dòng)性基礎(chǔ)上大大提高保護(hù)靈敏度;3)采用雙重?cái)?shù)字濾波算法協(xié)調(diào)工作,有效保證距離保護(hù)的快速動(dòng)作及測(cè)量精度;4)自適應(yīng)的振蕩判據(jù)及先進(jìn)的振蕩識(shí)別功能,確保距離保護(hù)在系統(tǒng)振蕩加區(qū)外故障能可靠閉鎖,而在系統(tǒng)未振蕩時(shí),區(qū)內(nèi)故障快速動(dòng)作,振蕩中區(qū)內(nèi)故障可靠動(dòng)作;5)先進(jìn)抗TA飽和方案,差動(dòng)保護(hù)抗區(qū)外飽和指標(biāo)不大于3ms;6)差動(dòng)元件針對(duì)線路保護(hù)區(qū)內(nèi)各種故障類(lèi)型配置了分相穩(wěn)態(tài)量差動(dòng),分相故障分量差動(dòng)及零序電流差動(dòng);7)差動(dòng)保護(hù)提供雙通道工作方式,雙通道(CHA、CHB)并行工作,獨(dú)立收發(fā)數(shù)據(jù)。一通道中斷不影響另一通道工作,提高了通道的可靠性;8)保護(hù)啟動(dòng)元件包含相電流突變量啟動(dòng)、零序電流啟動(dòng)、靜穩(wěn)破壞啟動(dòng)、差流啟動(dòng)等啟動(dòng)元件,任一啟動(dòng)元件動(dòng)作后開(kāi)放故障處理邏輯。4.2保護(hù)裝置及接觸問(wèn)題識(shí)別WXH-802A線路保護(hù)裝置包括以縱聯(lián)綜合距離(相間、接地)保護(hù)和零序方向保護(hù)為主體的全線速動(dòng)主保護(hù),由三段式相間和接地距離保護(hù)及四段零序保護(hù)構(gòu)成的全套后備保護(hù),配有自動(dòng)重合閘保護(hù)。與收發(fā)機(jī)構(gòu)成閉鎖式縱聯(lián)距離主保護(hù)。1)動(dòng)作速度快,線路近端故障動(dòng)作時(shí)間小于10ms,全線以?xún)?nèi)典型金屬性故障主保護(hù)動(dòng)作時(shí)間小于30ms;2)縱聯(lián)距離,距離保護(hù)采用變動(dòng)特性的原理,在保證保護(hù)速動(dòng)性基礎(chǔ)上大大提高保護(hù)靈敏度;3)采用雙重?cái)?shù)字濾波算法協(xié)調(diào)工作,有效保證距離保護(hù)的快速動(dòng)作及測(cè)量精度;4)自適應(yīng)的振蕩判據(jù)及先進(jìn)的振蕩識(shí)別功能,確保距離保護(hù)在系統(tǒng)振蕩區(qū)外故障能可靠閉鎖,而在系統(tǒng)未振蕩時(shí)區(qū)內(nèi)故障快速動(dòng)作,振蕩中區(qū)內(nèi)故障可靠動(dòng)作;5)在保護(hù)裝置中,啟動(dòng)元件主要用于系統(tǒng)故障檢測(cè)、開(kāi)放故障處理邏輯及開(kāi)放出口繼電器的正電源功能,啟動(dòng)元件動(dòng)作后,在滿足復(fù)歸條件后返回。保護(hù)啟動(dòng)元件包含相電流突變量啟動(dòng)、零序電流啟動(dòng)、靜穩(wěn)破壞啟動(dòng)等啟動(dòng)元件,任一啟動(dòng)元件動(dòng)作后開(kāi)放故障處理邏輯;6)序電流復(fù)合選相,基于序電流相位關(guān)系的序分量選區(qū)元件是根據(jù)單相接地故障及兩相接地故障等類(lèi)型下零序、負(fù)序電流的相位關(guān)系進(jìn)行判別,該元件選相靈敏度高,允許接地故障時(shí)過(guò)渡電阻較大,選相不受非全相運(yùn)行的影響;7)本裝置縱聯(lián)主保護(hù)由縱聯(lián)距離(相間、接地)方向保護(hù)和零序功率方向保護(hù)構(gòu)成?？v聯(lián)距離方向元件采用快速相量算法,以實(shí)際故障后快速發(fā)信,使保護(hù)全線典型金屬性故障小于30ms,零序功率方向元件采用全周付氏向量算法,并帶零序電壓補(bǔ)償,使系統(tǒng)末端高阻故障可靠動(dòng)作;8)保護(hù)啟動(dòng)后,收發(fā)信機(jī)即被起動(dòng)發(fā)閉鎖信號(hào);收信8ms后才允許正方向元件投入工作,縱聯(lián)距離元件或縱聯(lián)零序元件任一動(dòng)作時(shí),停止發(fā)信;三相跳閘固定或三相跳閘位置動(dòng)作且無(wú)流時(shí),始終停止發(fā)信;9)通道實(shí)驗(yàn),遠(yuǎn)方起信邏輯由本裝置實(shí)現(xiàn),這樣進(jìn)行通道實(shí)驗(yàn)時(shí)就把兩側(cè)的保護(hù)裝置、收發(fā)信機(jī)和通道一起進(jìn)行檢查。5電網(wǎng)運(yùn)行可靠性保證220kV