750kv供配电系统继电保护方案.docx

750kv供配电系统继电保护方案 0 反激磁激磁问题突出 西北750kvkv供电示范工程于2005年9月26日竣工，是我国最大的电压级供电工程。由于750 kV输电线路分布电容电流大,短路时的暂态分量特别明显,主变过激磁及励磁涌流问题突出,现场电磁环境相对恶劣,从而给继电保护的应用带来很多特殊问题。同时,750 kV系统在我国尚属首次,投产前必须进行一系列的调试,以全面检验750 kV设备性能并积累必要的数据。调试中电网运行状况复杂,且多为特殊试验,既要为考核设备性能完成相关数据测试,又必须确保750 kV设备以及西北330 kV主网的安全,这对继电保护的运行方式要求较为苛刻,保护配合方案必须周密、细致,适应各种运行工况。 本文全面介绍了750 kV示范工程中继电保护的应用情况,并对现场遇到的问题及解决措施进行了分析探讨。 1 西北750kv示范工程的能源准备和技术特点 1.1 继电保护的方案及技术特点 750 kV输电线路配置3套微机线路保护,分别是南瑞RCS-931B型光纤差动、三菱MCD-H2型光纤差动以及北京四方CSC-101A型允许式距离保护。3套装置均具有完整独立的全线速动主保护及完善的后备保护功能,后备保护包括3段式相间距离、接地距离及4段式零序电流保护。RCS-931B及MCD-H2型保护复用不同路由的光纤通道2M口(采用750 kV输电线路光纤复合架空地线(OPGW)光缆作为主通道,330 kV线路迂回OPGW光缆作为备用通道)。考虑为今后750 kV线路高频保护积累经验,CSC-101A型保护采用复用载波通道。 为了确保系统出现过电压、断路器失灵及电抗器故障时能快速动作跳开相关断路器,750 kV输电线路还配有2套远跳保护,分别是南瑞RCS-925A及南自SSR-530。远跳信号分别通过2套光纤差动保护的通道传送。 750 kV输电线路采用6分裂导线,分布电容电流较大(750 kV,500 kV及330 kV线路电容电流每100 km理论值分别为193 A,111 A及66 A),大容量并联电抗器的使用使得短路过程中产生的暂态分量(包括直流和高频分量)特别明显且时间常数大,电流互感器和电压互感器暂态过程不容忽视,750 kV系统对保护动作速度及过电压配合要求较高。总之,750 kV超高压电网继电保护面临许多全新的课题,国内几个主要保护装置厂家也为此进行了大量的技术研究和改进工作。 南瑞、四方等公司采用故障分量的保护原理很好地解决了保护快速性和可靠性的矛盾:根据两侧电流电压采样值实现对电容电流的精确补偿,较好地解决了分布电容对差动保护灵敏度的影响;模拟低通滤波器、短数据窗与傅里叶数字滤波器结合以及采用带气隙的电流互感器和浮动制动门槛等手段,极大地减少了暂态分量对保护的影响;多点动态并行滤波、快速计算、按相补偿、零序电压补偿及完善的振荡闭锁功能等方法保证了距离保护具有更好的动作性能。 1.2 差动保护装置 750 kV主变配有南瑞RCS-978HB和南自SGT-752型保护,2套装置均按双主双后备的原则配置,一台装置完成所有的主保护和后备保护功能。另外,还配有一套南瑞RCS-974FG型非电量保护装置。 2套电气量保护装置采用不同原理的差动保护作为主保护。RCS-978HB包括稳态比率差动、差动速断、工频变化量比率差动、零序比率差动及分侧比率差动等;SGT-752包括磁通制动原理差动、差动速断、波形对称原理差动、二次谐波原理差动等。2套装置的后备保护均包括阻抗保护、复压闭锁方向过流、零序方向过流、过激磁等保护功能。 750 kV变压器差动保护的一个主要技术问题是变压器励磁涌流的识别,即如何解决空投变压器于内部故障(尤其是匝间故障)时差动保护动作速度慢且离散度大的问题,以及在变压器各种空投时产生的励磁涌流、区外故障切除后产生的恢复性涌流与和应涌流等状态下差动保护不误动。另外,750 kV变压器工作磁通密度高,易处于过激磁工作状态,例如当变压器区外故障切除恢复过程中出现过电压的情况等,都需要考虑。 南瑞装置采用由△→Y电流相位补偿的新方法使励磁涌流更加容易识别;利用不受频率变化影响的三相电压瞬时值的均方根计算电压的幅值,避免了频率的变化对过激磁倍数测量值的计算精度影响。南自装置采用波形对称算法识别励磁涌流,并针对750 kV特点提出磁通制动原理的差动保护,可做到1/4基波的时间出口,在国际上也具独创性。 1.3 v高压电抗器 并联电抗器能有效抑制工频和暂态过电压,补偿线路容性充电功率。官亭侧配有一组三相总容量为300 MVA的分相高压电抗器,而且并联电抗器中性点经小电抗接地,以利于加速潜供电弧熄灭,提高重合闸成功率。 750 kV高压电抗器配有许继WKB-801及南瑞RCS-917A型保护,2套装置在功能配置上类