浅析REL561线路差动保护

2014-10-10 04:06尹小波
机电信息 2014年33期
关键词:断线相电流零序

尹小波

(江苏省电力公司,江苏 南京 210004)

浅析REL561线路差动保护

尹小波

(江苏省电力公司,江苏 南京 210004)

简要介绍了REL561分相电流差动保护装置原理及异常运行注意事项,并通过对REL561保护实际动作情况的分析,加深了运行人员对该保护装置的理解,以便在实际工作中对线路故障作出迅速、准确的判断。

REL561差动保护;线路保护;故障;处理

0 引言

ABB公司研发的REL561差动保护是REL500系列保护中的一种,它适用于高压及超高压输电线路的成套保护装置。目前该系列线路保护在华东电力系统500 k V线路中得到了广泛应用,在多次系统故障中动作准确、快速,显示了其良好的保护性能。

1 REL561分相电流差动保护原理

REL561线路保护以分相电流差动作为主保护,以三段式接地距离和相间距离保护、反时限零序方向过流保护作为后备保护。保护还有手合故障、振荡闭锁、断线闭锁等功能,并对电压互感器和电流互感器断线情况进行监视。保护装置能够实时监测并显示线路的电流、电压、功率和频率,可通过串行或并行通信接口与监控系统连接,实现实时数据采集和保护装置维护。

1.1 电流差动保护

保护是基于比较两侧电流的大小和相位,其信号是通过64K光纤专用通道传输的,每5 ms发送一次。保护的测量计算是分相独立完成的,可保证正确选相。另外,跳闸逻辑回路采用四取三方式,即连续测量4次,如3次满足跳闸条件方可跳闸。保护装置动作电流为线路两侧电流差值,制动电流为两侧电流绝对值和的1/2,保证了在区内故障时差动保护正确动作,而在区外故障时有很大的制动电流作用,确保保护装置不误动。

1.2 距离保护

三段式距离保护作为分相电流差动保护的后备保护,阻抗继电器采用四边形特性,各段均作用于正向跳闸。保护还有手合故障功能、振荡闭锁功能、断线闭锁功能。距离保护一段能保护线路全长的60%,无动作时限,在线路近区故障时能迅速动作,动作速度与差动保护主保护几乎相同。距离二段保护能够保护线路全长并延伸至下一段线路,带有时限,可作为本线路和下段线路的后备保护。距离三段保护范围可包括下段线路全长,带有较长的时限,只作为后备保护,一般很少会出口跳闸。

1.3 方向零序电流保护

方向零序电流保护具有反时限特性,可作为线路经高阻抗接地的后备保护。该保护主要针对单相接地故障,对单相接地有很高的灵敏度。线路正常运行时,三相电流基本平衡,系统中无零序电流,在发生单相接地故障或非全相运行时,系统产生零序电流,可利用方向零序保护来切除线路接地故障。零序电流保护的整定需要考虑躲过非全相运行的影响,确保在线路正常非全相运行(单相重合闸)过程中不误动。

2 REL561分相电流差动保护异常运行处理

正常运行时,检查保护装置的直流电源开关应合上,MMI运行灯应亮,屏上各切换开关位置应与调度状态相符,装置无掉牌等异常现象。各部件运行正常,无异声、异味。装置一旦发出异常运行告警,应按告警类别立即检查处理并汇报相关调度机构,防止保护装置发生误动、拒动。

2.1 “直流消失”告警

保护装置发“直流消失”告警时,应立即检查屏上直流小开关是否跳开、直流分屏对应熔丝(空气开关)是否熔断跳开。可对相关回路检查后试送一次,试送不成,立即汇报调度和运行中心,停用保护,派员处理。

2.2 “装置异常”告警

保护发出“装置异常”告警且MMI运行灯熄灭,则为该装置直流电源消失。检查其逆变电源小开关是否在“通”位置,是否接触良好。汇报调度,停用保护后,可试分合逆变电源开关一次。若不能恢复,汇报调度和运行中心,停用保护,派员处理。若MMI面板上红灯闪光,则该保护已被闭锁,立即汇报调度和运行中心,停用保护,派员处理。

2.3 “交流电压断线”告警

保护屏上断线灯亮,显示断线侧、断线相。工作电压断线将闭锁距离保护(分相电流差动保护仍可运行),参考电压断线只告警。如果是三相断线,则检查交流电压回路小开关是否跳开,回路有无短路、断线或接地情况;如果是单相断线,则可能是端子松动或电缆断线;若只有“装置内部PT断线闭锁”光字牌亮,一般为REL561装置内断线。工作电压断线不能恢复,汇报调度和运行中心,停用距离保护;参考电压断线不能恢复,汇报调度和运行中心,及时派员处理,必要时停用距离保护。

2.4 “差动保护通道故障”告警

保护装置发“差动保护通道故障”告警,说明分相电流差动保护被闭锁,但后备距离及零序保护仍可运行。若短时自动恢复,应做好记录并汇报调度,不必停用保护,但应加强监视。若无法恢复或短时间内频繁出现,应立即汇报调度和运行中心,停用分相电流差动保护。

2.5 “CT二次断线”告警

保护装置发“CT二次断线”告警时,应立即汇报调度和运行中心,停用分相电流差动保护,同时对电流互感器二次回路进行检查。若相关二次回路有人工作,应立即停工,防止发生人身安全事故。

3 案例分析

某日,装设REL561分相电流差动保护的500 k V输电线路发生跳闸事故,其故障情况如图1所示。

3.1 故障报文

故障发生后,变电站运行人员迅速从REL561保护装置调出故障报文。A站、B站主要故障报文如表1、表2所示。

图1 线路故障

表1 A站故障报文

表2 B站故障报文

3.2 故障分析

根据A站REL561保护故障信息ZM1-TRIP距离一段动作跳闸、DIFF-TRL2纵差保护动作跳B相,REL561保护距离一段与差动主保护几乎同时动作,其故障测距Dist=23.9%,故障电流约16 k A,表明故障点靠近A站侧,故障点在距离一段保护范围内。

根据B站REL561保护故障信息DIFF-TRL2纵差保护动作跳B相,无距离一段动作信息,其故障测距Dist=69.8%,故障电流约13 k A。两侧变电站REL561保护的零序电流保护、距离二段保护、距离三段保护均无动作出口报文,表明REL561后备在主保护出口跳闸后均正确返回,未出口跳闸。

4 结语

通过对REL561保护动作信息的分析,该保护在线路故障时迅速、正确动作,体现了REL561保护装置的快速性和可靠性。两侧故障测距23.9%+69.8%=93.7%,并不是理论上的100%,主要原因有三点:一是接地点过渡电阻呈容性,导致测量阻抗缩短;二是故障线路两侧母线电压存在电压差,计算阻抗与实际阻抗会有误差;三是由于在故障时的暂态过程中,靠近故障点一侧流变可能饱和,导致电流二次值存在误差,从而影响计算阻抗。总体来说,REL561线路保护正确动作,故障测距在合理范围内。

[1]南京供电公司.继电保护与故障录波装置培训教材,2004

[2]南京供电公司.500 k V东善桥变电站现场运行规程,2009

2014-10-13

尹小波(1979—),男,四川人,工程师,研究方向:电网调控运行。

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