rcs-931b型光纖差動(dòng)線路保護(hù)裝置典型問題分析

rcs-931b型光纖差動(dòng)線路保護(hù)裝置典型問題分析

隨著現(xiàn)代通信技術(shù)和繼電保護(hù)技術(shù)的快速發(fā)展，rcs-931b線路保護(hù)裝置在超高壓線路保護(hù)中得到了廣泛應(yīng)用。以下對(duì)RCS-931B型線路保護(hù)裝置在幾種特定運(yùn)行狀態(tài)下,對(duì)線路無故障情況下保護(hù)裝置檢測到有差流,特殊情況下引起的保護(hù)誤動(dòng)及拒動(dòng)問題,遠(yuǎn)跳、遠(yuǎn)傳功能的應(yīng)用以及選相等典型問題,結(jié)合其工作原理進(jìn)行分析總結(jié)。1次回路及光纖通道不正常當(dāng)保護(hù)裝置發(fā)“長期有差流”,并排除了線路故障后,應(yīng)檢查二次回路及光纖通道是否正常,這可能是由于TA斷線產(chǎn)生的差流或者通道不同步引起的差流。1.1n側(cè)誤動(dòng)引起的保護(hù)線路保護(hù)一側(cè)TA斷線示意,見圖1。如圖1所示,當(dāng)發(fā)生M側(cè)線路TA斷線時(shí),M側(cè)差動(dòng)元件啟動(dòng),差動(dòng)繼電器動(dòng)作,發(fā)“差動(dòng)動(dòng)作”允許信號(hào)給N側(cè),因N側(cè)線路TA正常,N側(cè)無差流,保護(hù)不啟動(dòng),M側(cè)接收不到對(duì)側(cè)的“差動(dòng)動(dòng)作”允許信號(hào),同時(shí)M側(cè)保護(hù)裝置檢測到的電壓不會(huì)發(fā)生變化,則證明M側(cè)發(fā)生TA斷線而非區(qū)內(nèi)故障。兩側(cè)裝置均發(fā)“長期有差流”異常信號(hào),10s內(nèi)若負(fù)荷不產(chǎn)生波動(dòng),即無區(qū)外故障,保護(hù)不會(huì)誤動(dòng);10s內(nèi)若負(fù)荷發(fā)生波動(dòng),即發(fā)生了區(qū)外故障,N側(cè)差動(dòng)啟動(dòng),發(fā)“差動(dòng)動(dòng)作”信號(hào)給M側(cè),使其滿足動(dòng)作條件,保護(hù)誤動(dòng)作?？梢?若其二次回路出現(xiàn)問題,保護(hù)裝置發(fā)生誤動(dòng)的概率較高。因此,在運(yùn)行維護(hù)過程中,若交流回路出現(xiàn)斷線問題應(yīng)及時(shí)解決,以免裝置因外部負(fù)荷波動(dòng)而發(fā)生誤動(dòng)。當(dāng)發(fā)生誤動(dòng)后,進(jìn)行事故調(diào)查時(shí),可以通過查看錄波報(bào)告,哪側(cè)負(fù)荷波動(dòng)大,即為哪側(cè)引起的誤動(dòng)。針對(duì)該裝置本身有“TA斷線閉鎖”,控制字可以整定,當(dāng)控制字置1時(shí),TA斷線閉鎖差動(dòng)保護(hù),可防止TA斷線引起保護(hù)誤動(dòng)作;當(dāng)控制字置0時(shí),TA斷線不閉鎖差動(dòng)保護(hù),定值整定時(shí),應(yīng)將差動(dòng)保護(hù)繼電器定值抬高到“TA斷線差流定值”。1.2光纖通道檢測系統(tǒng)差流光纖差動(dòng)線路保護(hù)裝置對(duì)兩側(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性、同步性要求較高,若兩側(cè)采樣不同步,會(huì)使不平衡電流加大,產(chǎn)生差流(一般復(fù)用通道可能產(chǎn)生此類問題,專用光纖通道不存在此類問題)。在裝置持續(xù)發(fā)“長期有差流”,排除回路問題后,應(yīng)檢查所用復(fù)用光纖通道是否正常。通道兩側(cè)采用一主一從方式,用于測量通道延時(shí),主機(jī)側(cè)為參照側(cè),從機(jī)側(cè)為調(diào)整側(cè),若兩側(cè)不同步,參與計(jì)算的交流采樣值不是同一時(shí)刻的,就會(huì)出現(xiàn)差流。解決該問題必須統(tǒng)一時(shí)鐘,改變時(shí)鐘方式。RCS-931B型光纖差動(dòng)線路保護(hù)中,通過控制字“主機(jī)方式”和“專用光纖”進(jìn)行整定,可防止因數(shù)據(jù)傳輸中產(chǎn)生周期性滑碼,出現(xiàn)差流。2低壓差流啟動(dòng)方式當(dāng)線路一側(cè)是弱電源側(cè)或無電源側(cè)(見圖2),在線路區(qū)內(nèi)故障時(shí),短路后由于弱電源或無電源側(cè)既無電流突變量又無零序電流,該側(cè)啟動(dòng)元件不啟動(dòng),程序正常運(yùn)行,差動(dòng)繼電器不進(jìn)行計(jì)算,不會(huì)向?qū)?cè)發(fā)“差動(dòng)動(dòng)作”允許信號(hào),導(dǎo)致區(qū)內(nèi)故障電源側(cè)電流縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)拒動(dòng)。為解決該問題,在RCS-931B型光纖差動(dòng)線路保護(hù)中增加一個(gè)低壓差流啟動(dòng)元件,作為特殊啟動(dòng)方式。當(dāng)發(fā)生區(qū)內(nèi)故障時(shí),無電源側(cè)因無電源支持,電壓降低幅度大,同時(shí)弱電源側(cè)也會(huì)檢測到差流,滿足低壓差流啟動(dòng)條件,弱電源或無電源側(cè)啟動(dòng)元件動(dòng)作向?qū)?cè)發(fā)“差動(dòng)動(dòng)作”允許信號(hào),保護(hù)正確動(dòng)作。當(dāng)弱電源側(cè)或無電源側(cè)發(fā)生TV斷線時(shí),低壓啟動(dòng)元件自動(dòng)退出,由零序電壓元件、電流元件作為啟動(dòng)條件,且延時(shí)30ms動(dòng)作。3遠(yuǎn)程跳轉(zhuǎn)和遠(yuǎn)程通信功能的中斷3.1母差用電流進(jìn)行n側(cè)濾波器的動(dòng)作在線路保護(hù)的死區(qū)內(nèi)發(fā)生故障時(shí)(見圖3),當(dāng)故障發(fā)生在M側(cè)斷路器與M側(cè)電流互感器之間,屬于線路保護(hù)的區(qū)外故障,對(duì)于線路保護(hù)只是受到穿越性電流的影響,保護(hù)裝置不會(huì)動(dòng)作。由于母差用電流互感器二次繞組與線路保護(hù)用電流互感器二次繞組有交叉,是母線保護(hù)的區(qū)內(nèi)故障,M側(cè)母差保護(hù)動(dòng)作,跳開M側(cè)斷路器;而N側(cè)斷路器仍會(huì)向故障點(diǎn)提供故障電流,若依靠距離保護(hù)動(dòng)作跳開N側(cè)斷路器,由于系統(tǒng)環(huán)網(wǎng)多,可能無選擇跳閘,且會(huì)延誤故障切除時(shí)間,加重設(shè)備損壞程度。因此,可利用RCS-931B型保護(hù)裝置提供的遠(yuǎn)跳接點(diǎn),將母差保護(hù)的一副出口接點(diǎn)接至遠(yuǎn)跳開入,向?qū)?cè)發(fā)遠(yuǎn)跳命令,對(duì)側(cè)收到該遠(yuǎn)跳命令后,可以選擇是否受本側(cè)啟動(dòng)控制來直接跳開N側(cè)斷路器,切除故障。3.2rcs-331b型保護(hù)裝置遠(yuǎn)跳保護(hù)對(duì)于重要的220kV線路,若采用光纖差動(dòng)保護(hù)裝置,故障錄波裝置通常需要增加“本側(cè)裝置收對(duì)側(cè)遠(yuǎn)跳”這一開關(guān)量,來監(jiān)測故障發(fā)生,對(duì)側(cè)啟動(dòng)遠(yuǎn)跳時(shí),本側(cè)線路保護(hù)裝置是否能收到遠(yuǎn)跳令。如圖4所示,RCS-931B型保護(hù)裝置提供2組遠(yuǎn)傳開入開出接點(diǎn),將相應(yīng)的遠(yuǎn)跳信號(hào)接入遠(yuǎn)傳1開入接點(diǎn),再將對(duì)側(cè)與之對(duì)應(yīng)的一對(duì)遠(yuǎn)傳1開出接點(diǎn)接至故障錄波器的相應(yīng)開關(guān)量輸入位置,即可實(shí)現(xiàn)對(duì)遠(yuǎn)跳的監(jiān)視,作為線路發(fā)生故障時(shí),保護(hù)裝置能否正確動(dòng)作的重要依據(jù);其余接點(diǎn)可根據(jù)具體要求用來監(jiān)測對(duì)側(cè)其它開入量狀態(tài)。4空充特性分析對(duì)于新建變電站,出線較少,一般為無電源終端變電站,送電時(shí)空充變壓器,線路空載,產(chǎn)生很大的勵(lì)磁涌流,線路保護(hù)檢測到的穿越性電流較大,空充瞬間本側(cè)保護(hù)有可能誤動(dòng)作,同時(shí)由于沖擊電流很大,瞬間產(chǎn)生的電流突變量可能導(dǎo)致對(duì)側(cè)保護(hù)同時(shí)啟動(dòng)。本側(cè)誤動(dòng)的保護(hù)會(huì)給對(duì)側(cè)保護(hù)發(fā)一個(gè)動(dòng)作標(biāo)志即保護(hù)裝置內(nèi)部遠(yuǎn)跳令,導(dǎo)致兩側(cè)保護(hù)均跳開,造成送電過程中出現(xiàn)保護(hù)誤動(dòng)。遇有此種情況進(jìn)行故障查找時(shí),應(yīng)查找兩側(cè)保護(hù)裝置中哪一種保護(hù)功能第1個(gè)動(dòng)作,即為該保護(hù)功能引起的誤動(dòng),可以通過調(diào)整整定值躲過變壓器勵(lì)磁涌流的方法解決此問題。5傳統(tǒng)保護(hù)裝置常發(fā)生的誤選相設(shè)計(jì)RCS-931B型線路保護(hù)裝置采用差動(dòng)選相元件、工作電壓變化量選相元件、零序電流與U相負(fù)序電流比相的選相元件進(jìn)行選相。當(dāng)同桿并架雙回線發(fā)生不同類型的跨線故障時(shí),作為主保護(hù)的光纖差動(dòng)保護(hù),利用RCS-931B型線路保護(hù)裝置提供的差動(dòng)選相元件,不進(jìn)行特殊選相處理,不區(qū)分動(dòng)作區(qū),只判斷差流,哪一相有差流,哪一相即為故障相,跳開該相斷路器,這樣大大減少了同桿并架雙回線跨線故障時(shí)保護(hù)誤動(dòng)的概率。作為后備保護(hù)的距離保護(hù),因受系統(tǒng)運(yùn)行方式和故障點(diǎn)過渡電阻的影響較大,當(dāng)發(fā)生單相同名相跨線故障時(shí),電流大小與相位發(fā)生變化,與單回線單相故障特征不同,發(fā)生多相跨線故障時(shí),同名故障相的電流比不同名故障相電流小,又與單回線相間故障特征不同,傳統(tǒng)的保護(hù)裝置易發(fā)生誤選相引起保護(hù)誤動(dòng)或拒動(dòng)。RCS-931B型線路保護(hù)裝置利用工作電壓變化量選相元件和零序電流與U相負(fù)序電流比相的選相元件綜合使用,利用發(fā)生故障時(shí)電壓變化量及電流相位差配合,進(jìn)行動(dòng)作區(qū)的劃分,故障相的選擇,受系統(tǒng)運(yùn)行方式和故障點(diǎn)過渡電阻影響較小,能夠較好的解決同桿并架雙回線路各種跨線故障時(shí)的選相問題。6正常工作狀態(tài)下運(yùn)行問題隨著新建變電站的逐漸增多以及傳統(tǒng)變電站技術(shù)改造的進(jìn)行,RCS-9