radss型高速比率制動(dòng)母線差動(dòng)保護(hù)回路改造

1、RADSS型高速比率制動(dòng)母線差動(dòng)保護(hù)回路改造             RADSS型高速比率制動(dòng)母線差動(dòng)保護(hù)回路改造 Circuit Modification of Type RADSS Highspeed Ratiorestrained Busbar Protection 薛俊范1 , 魏任平2 , 高志強(qiáng)1 , 張兵海1 ,王運(yùn)超2（1. 河北省電力研究院，河北石家莊050021；2.河北衡豐發(fā)電有限責(zé)任公司，河北衡水053000） 摘要：介紹了RADSS/S型高速比率制動(dòng)

2、母線差動(dòng)保護(hù)裝置的原理與特點(diǎn)，針對(duì)該保護(hù)在母聯(lián)兼旁路開關(guān)轉(zhuǎn)代線路開關(guān)的同時(shí)，又有其他線路或發(fā)電機(jī)、變壓器開關(guān)倒閘操作的特殊運(yùn)行方式下存在的問題，提出了改造方案。關(guān)鍵詞：RADSS母差保護(hù)；母聯(lián)兼旁路；回路改造 Abstract：The working principle and features of Type RADSS/S highspeed ratiorestrained busbar protection are introduced. If the bus tie and bypass circuit breaker is in place of a line circuit bre

3、aker, and another line, generator, or transformer circuit breaker is in a special condition of changeover operation, this protection may have problems. To cope with this situation, a modification scheme is proposed.Keywords：RADSS busbar protection;bustie and bypass;circuit modification1RADSS型母差保護(hù)簡(jiǎn)介電

4、力系統(tǒng)中的母線保護(hù)對(duì)電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行起著非常重要的作用，當(dāng)母線故障時(shí)，快速可靠的切除故障母線是確保電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的重要措施。RADSS/S 型母差保護(hù)為中阻抗型高速比率制動(dòng)母線保護(hù)，在我國(guó)超高壓電網(wǎng)運(yùn)行已有數(shù)年，并取得了良好的運(yùn)行效果和經(jīng)驗(yàn)。RADSS/S型高速比率制動(dòng)母線差動(dòng)保護(hù)，適用于單母線、雙母線、雙母線單分段、雙母線雙分段、3/2斷路器及母聯(lián)兼旁路等各種不同的母線主接線方式。RADSS/S型保護(hù)裝置是母線的一種高速、靈敏、中阻抗型的電流差動(dòng)保護(hù)，它將高阻抗特性和比率制動(dòng)特性兩者結(jié)合在一個(gè)獨(dú)特的工作原理中，從而顯著降低了母差回路的負(fù)載阻值。它是以電流瞬時(shí)值作測(cè)量比較的。在母線外部故障時(shí)，

5、不管電流互感器飽和與否，差動(dòng)繼電器均可靠不動(dòng)作，但當(dāng)母線內(nèi)部故障時(shí)，差動(dòng)繼電器動(dòng)作，其動(dòng)作速度極快，約13 ms。在雙母線主接線方式下，RADSS/S型母差保護(hù)具有以下技術(shù)特點(diǎn)：a. 能正確反應(yīng)母線內(nèi)部各種相間和接地故障。b. 雙母線并列運(yùn)行或雙母線帶分段等運(yùn)行方式，1組母線發(fā)生故障，保護(hù)裝置均具有選擇性。c. 雙母線并列運(yùn)行或雙母線帶分段等運(yùn)行方式，2組母線相繼發(fā)生故障，保護(hù)裝置能相繼快速跳開2組母線上的所有連接元件。d. 雙母線并列運(yùn)行能自動(dòng)適應(yīng)母線連接元件運(yùn)行位置的變化，變化過程中保護(hù)不會(huì)誤動(dòng)，不會(huì)造成電流互感器二次回路開路。e. 母線充電合閘在故障母線上，保護(hù)能正確動(dòng)作，所以不考慮裝設(shè)

6、專用的充電合閘保護(hù)。f. 能正確切除雙母線在倒閘操作過程中發(fā)生的母線內(nèi)部故障。但是在工程實(shí)際使用中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)專用的母聯(lián)或旁路開關(guān)改為母聯(lián)兼旁路開關(guān)時(shí)，典型設(shè)計(jì)的RADSS保護(hù)回路存在嚴(yán)重的技術(shù)缺陷，在特殊的運(yùn)行方式下可能會(huì)造成保護(hù)不正確動(dòng)作，必須進(jìn)行改造才能適應(yīng)不同的運(yùn)行方式。2專用母聯(lián)開關(guān)和專用旁路開關(guān)改為母聯(lián)兼旁路開關(guān)時(shí)存在的問題某站1期工程設(shè)計(jì)主接線為雙母線帶旁路接線方式，設(shè)專用母聯(lián)和專用旁路開關(guān)，母線保護(hù)采用RADSS/S型母線差動(dòng)保護(hù)裝置，自投運(yùn)以來(lái)一直運(yùn)行正?！，F(xiàn)2期擴(kuò)建工程確定的最終主接線為雙母線單分段帶旁路接線方式，將專用母聯(lián)開關(guān)201和專用旁路開關(guān)202均改為母聯(lián)兼旁路開關(guān)，增

7、加II號(hào)母線分段開關(guān)203，見圖1。研究RADSS保護(hù)回路圖紙發(fā)現(xiàn)，主接線方式發(fā)生變化后，當(dāng)母聯(lián)兼旁路開關(guān)轉(zhuǎn)代線路時(shí)，其它線路或發(fā)電機(jī)等設(shè)備開關(guān)不能再進(jìn)行倒閘（倒母線）操作，限制了運(yùn)行方式的靈活性。 新增加的203分段開關(guān)二次回路接入母差保護(hù)裝置，可參照廠家典型的專用母聯(lián)的接線方式接入，可滿足各種運(yùn)行方式的要求。將專用母聯(lián)開關(guān)201和專用旁路開關(guān)202均改為母聯(lián)兼旁路開關(guān)，如果按照廠家提供的母聯(lián)兼旁路開關(guān)201、202的典型接線圖，則不能滿足母聯(lián)兼旁路開關(guān)在轉(zhuǎn)代線路的同時(shí)，又有其他線路或發(fā)電機(jī)、變壓器等設(shè)備開關(guān)倒閘操作的特殊運(yùn)行方式要求。廠家提供的典型設(shè)計(jì)的母聯(lián)兼旁路201、202開關(guān)交流電流

8、切換回路，見圖2。作為母聯(lián)開關(guān)運(yùn)行時(shí)，互聯(lián)封CT接點(diǎn)作用為：當(dāng)進(jìn)行倒閘（倒母線）操作時(shí)，將2組輔助CT二次電流求和后入I母差動(dòng)。實(shí)際上該2組CT二次電流為大小相等、極性相反，求和后為零?；ヂ?lián)時(shí)母聯(lián)電流不進(jìn)大差；在作為旁路開關(guān)運(yùn)行時(shí)，3刀閘封CT接點(diǎn)作用為：當(dāng)旁路開關(guān)轉(zhuǎn)代線路時(shí)封鎖接入I母線差動(dòng)回路的電流，使該轉(zhuǎn)代線路電流通過第2組輔助CT接入IIA（IIB）母線差動(dòng)回路。在以上2種運(yùn)行方式下，RADSS/S保護(hù)裝置的典型接線能夠滿足系統(tǒng)運(yùn)行方式的要求。但在母聯(lián)兼旁路開關(guān)已經(jīng)轉(zhuǎn)代線路，同時(shí)又有另一條線路（或發(fā)電機(jī)、變壓器）開關(guān)進(jìn)行倒閘（倒母線）操作，連接元件需要同時(shí)跨接2條母線。此時(shí)，I母II母

9、雙位置繼電器同時(shí)動(dòng)作，其繼電器接點(diǎn)閉合，串聯(lián)去起動(dòng)互聯(lián)回路中的繼電器，以完成如下動(dòng)作過程，見圖3。D17.101動(dòng)作，其接點(diǎn)閉合，有將2條母線上所有連接元件的電流回路接入I母差動(dòng)回路的短時(shí)過程；同時(shí)，II母差動(dòng)繼電器退出，這樣就形成了1個(gè)大差動(dòng)回路，從而不影響保護(hù)動(dòng)作的靈敏度。但在此時(shí)，會(huì)出現(xiàn)IIA或IIB母線差動(dòng)代路支路電流為零（本應(yīng)是轉(zhuǎn)代線路負(fù)荷電流值）的情況，可能會(huì)造成母差保護(hù)的誤動(dòng)。   這一“共性”問題是RADSS母差保護(hù)回路設(shè)計(jì)缺陷造成的，在一些工程中由于沒有找到切實(shí)可行的解決辦法，不得不對(duì)電網(wǎng)的一次系統(tǒng)的運(yùn)行方式加以限制，即：在任一母聯(lián)兼旁路開關(guān)轉(zhuǎn)帶線路時(shí)，不允許其它線

10、路或發(fā)電機(jī)、變壓器開關(guān)進(jìn)行倒閘操作，這樣做勢(shì)必要犧牲電網(wǎng)的整體可靠性。 3保護(hù)回路改造方案的確定針對(duì)RADSS/S保護(hù)裝置的201、202母聯(lián)兼旁路開關(guān)典型接線存在的問題，經(jīng)研究提出了以下回路改進(jìn)方案：方案1：通過改變保護(hù)裝置內(nèi)部接線，將互聯(lián)封CT接點(diǎn)改到3刀閘接點(diǎn)之后。此時(shí)負(fù)荷電流經(jīng)IIA（201轉(zhuǎn)代線路）及IIB（202轉(zhuǎn)代線路）整流回路并聯(lián)后輸出到I母差動(dòng)繼電器。方案2：通過改變保護(hù)裝置內(nèi)部接線，將互聯(lián)封CT接點(diǎn)串入3刀閘對(duì)應(yīng)切換繼電器的常閉接點(diǎn)。此時(shí)負(fù)荷電流經(jīng)IIA（201轉(zhuǎn)代線路）或IIB（202轉(zhuǎn)代線路）整流回路后輸出到對(duì)應(yīng)母線差動(dòng)繼電器。經(jīng)反復(fù)論證，方案1的方法可行，但是由于保護(hù)

11、裝置內(nèi)部改線繁瑣，改動(dòng)回路多，可能會(huì)留下事故隱患。方案2的方法不但可行，而且保護(hù)裝置內(nèi)部改線簡(jiǎn)單，改動(dòng)回路少，簡(jiǎn)單可靠。確定使用方案2后，現(xiàn)場(chǎng)改進(jìn)具體實(shí)施如下，見圖4。改變RADSS/S保護(hù)裝置的內(nèi)部接線，將互聯(lián)封CT接點(diǎn)（D17.101繼電器接點(diǎn)）串入3刀閘對(duì)應(yīng)D29.125切換繼電器的常閉接點(diǎn)使互聯(lián)回路失去作用（因D29.125切換繼電器的接點(diǎn)不夠用，實(shí)際是在D29.125切換繼電器兩端并聯(lián)1新增繼電器，將其常閉接點(diǎn)串入）。這樣IIA或IIB母線差動(dòng)代路支路電流不再是零，而是轉(zhuǎn)代線路負(fù)荷電流值。完成上述改進(jìn)后，當(dāng)母聯(lián)兼旁路開關(guān)轉(zhuǎn)代線路時(shí)，同時(shí)又有另1條線路（或發(fā)電機(jī)、變壓器）開關(guān)進(jìn)行倒閘（

12、倒母線）操作時(shí)，負(fù)荷電流經(jīng)IIA（201轉(zhuǎn)代線路）或IIB（202轉(zhuǎn)代線路）整流回路后，輸出到對(duì)應(yīng)的母線差動(dòng)繼電器，在任何一次運(yùn)行方式下，母差保護(hù)均能反應(yīng)正常。 4保護(hù)改造后的投運(yùn)試驗(yàn)在完成RADSS保護(hù)回路改進(jìn)后，為了保證保護(hù)裝置能夠正確動(dòng)作，在RADSS/S保護(hù)裝置投運(yùn)前做向量檢查。試驗(yàn)時(shí)將保護(hù)裝置所有出口跳閘壓板退出，母聯(lián)兼旁路開關(guān)做帶路運(yùn)行，其余支路的CT回路在母差保護(hù)屏后短接，即只允許母聯(lián)兼旁路支路的電流進(jìn)入該保護(hù)裝置。測(cè)量IIA（或IIB）母線差動(dòng)元件有差壓，I母線差動(dòng)元件無(wú)差壓。投入對(duì)應(yīng)的互聯(lián)壓板模擬一次系統(tǒng)的倒閘操作，此時(shí)在I母差動(dòng)元件形成大差，測(cè)量IIA（或IIB）母線差動(dòng)元件無(wú)差壓，I母線差動(dòng)元件有差壓。這一試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了母聯(lián)兼旁路開關(guān)的交流電流切換回路