開關(guān)站相關(guān)繼電保護(hù)運(yùn)行中存在的問題及對策

1、開關(guān)站相關(guān)繼電保護(hù)運(yùn)行中存在的問題及對策摘要:開關(guān)站母線分段只配置單側(cè)流變，且不配置專門母線保護(hù),假如母線充電于死區(qū)故障或并列運(yùn)行母線故障時，可能導(dǎo)致上級保護(hù)越級動作，最終將造成全站失電。針對以上問題，提出了幾點(diǎn)可行性建議。關(guān)鍵詞:充電保護(hù)母線保護(hù)單側(cè)流變開關(guān)站是為解決變電站饋線開關(guān)柜數(shù)量不足，減少相同路徑的電纜條數(shù)而建設(shè)的配電站，是配電網(wǎng)中負(fù)荷轉(zhuǎn)供和分流的重要設(shè)施1,開關(guān)站將成為日益擴(kuò)大的配網(wǎng)系統(tǒng)中主流接線方式之一?，F(xiàn)開關(guān)站母線分段只配置單側(cè)流變，且不配置專門母線保護(hù)，如母線充電于死區(qū)故障或并列運(yùn)行母線故障時，可能導(dǎo)致上級保護(hù)越級動作，造成失電范圍擴(kuò)大。本文就此問題進(jìn)行分析，并結(jié)合開關(guān)站的實(shí)

2、際情況，提出了相應(yīng)對策，對提高電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行有著深遠(yuǎn)意義。1相關(guān)保護(hù)配置介紹開關(guān)站兩段母線的電源進(jìn)線分別接自不同的變電站，或變電站的兩段分列運(yùn)行的中低壓母線，使每個開關(guān)站的兩段母線分屬兩個電源,并且在開關(guān)站進(jìn)線和出線都配置專門的繼電保護(hù)裝置，備用電源自動投人和恢復(fù)裝置，以提高供電可靠性。2運(yùn)行中存在的問題及分析2.1運(yùn)行中存在的問題母線充于死區(qū)故障導(dǎo)致正常母線失電。當(dāng)II母投運(yùn)，由I母對II母進(jìn)行充電，假設(shè)分段開關(guān)與流變間發(fā)生故障，充電保護(hù)不動作丄1電源側(cè)電流速斷保護(hù)動作，跳開QF1開關(guān),35kV開關(guān)站I母失電。并列運(yùn)行母線故障導(dǎo)致全站失電。當(dāng)母線并列運(yùn)行，由電源線L2(L1)供電,I(II)母

3、故障時,L2(L1)電源側(cè)電流速斷保護(hù)動作，跳開QF2(QF1)開關(guān),35kV開關(guān)站全站失電。2.2問題分析(1)一般開關(guān)站分段開關(guān)只配置單側(cè)流變，當(dāng)I母對II母進(jìn)行充電,分段開關(guān)與流變間發(fā)生故障，此時故障電流不流經(jīng)分段流變,35kV分段充電保護(hù)故不會動作。上級電源線路延時電流速斷對開關(guān)站母線有靈敏度，此時線路L1電源側(cè)保護(hù)動作，延時0.3s跳開QF1,使原本正常運(yùn)行的充電母線失電。上級電源線L1、L2電源側(cè)QF1、QF2配有延時電流速斷保護(hù)，作為線路后備保護(hù)及開關(guān)站母線的主保護(hù)，當(dāng)母線故障時，只能通過上級電源線保護(hù)動作切除。當(dāng)開關(guān)站內(nèi)母線并列運(yùn)行時，可能出現(xiàn)無論哪段母線故障，上級線路保護(hù)動作

4、都將使兩段母線失電。3相關(guān)對策以下對開關(guān)站運(yùn)行中，就充電至死區(qū)及并列運(yùn)行母線故障時繼電保護(hù)存在的問題，從系統(tǒng)一、二次角度，提出相應(yīng)的優(yōu)化建議。3.1解決母線充電至死區(qū)問題的對策方案一:增加分段流變并改良保護(hù)動作邏輯。該站35kV母線分段流變?yōu)閱蝹?cè)，可在分段開關(guān)兩側(cè)各裝設(shè)一組電流互感器,兩側(cè)流變采樣值接入一套充電保護(hù)，保護(hù)內(nèi)部對兩個采樣值分別進(jìn)行判據(jù)，最后動作值通過或門出口，保護(hù)邏輯圖如圖2所示(分段流變1、2分別代表分段兩側(cè)流變)，消除充電至死區(qū)故障時，充電保護(hù)不動作的問題。例如I母隊II母充電時,在分段開關(guān)與流變間出現(xiàn)故障，故障電流至少流經(jīng)一個分段流變，充電保護(hù)動作，跳開分段開關(guān),切除故障，

5、避免充電至死區(qū)時，導(dǎo)致上級電源線保護(hù)越級動作，使開關(guān)站內(nèi)I母失電。方案二:充電保護(hù)邏輯增加進(jìn)線開關(guān)流變電流。由于I母對II母充電至死區(qū)時，故障電流不流經(jīng)分段流變，使得充電保護(hù)不會動作。介于此因素，充電保護(hù)增加開關(guān)站進(jìn)線開關(guān)流變電流，在充于死區(qū)故障的時候，通過采集進(jìn)線開關(guān)流變電流，使得充電保護(hù)動作，跳開分段開關(guān)，保護(hù)邏輯同方案一，如圖3所示。此邏輯的改造可能發(fā)生以下情況，在充電時，開關(guān)站出線可能發(fā)生故障，此時進(jìn)線開關(guān)流變有故障電流流過，充電保護(hù)也會動作，介于II母處于送電階段,沒有負(fù)荷送出，故用戶供電不會受到影響，如果發(fā)生此現(xiàn)象，調(diào)度部門通過保護(hù)動作情況，及現(xiàn)場運(yùn)行人員事故匯報，進(jìn)行故障判斷和處

6、理。方案三:利用上級電源線對母線充電代替I母對II母充電。由于分段流變靠近II母側(cè),I母投運(yùn)時，可通過分段充電保護(hù)對I母充電，不存在保護(hù)越級動作的問題；當(dāng)II母投運(yùn)時,考慮死區(qū)問題，可通過相對應(yīng)的上級線路對母線充電，如圖1中的線路L2，當(dāng)充于死區(qū)故障時，由L2線路后備保護(hù)動作，延時跳開QF2開關(guān)，由于II母未送負(fù)荷,此方法對運(yùn)行中的線路L1及開關(guān)站內(nèi)I母線都不會產(chǎn)生影響。方案四:利用母差保護(hù)相關(guān)邏輯完善充電保護(hù)。在配置母線保護(hù)的條件下，利用母差保護(hù)中非大電流接地系統(tǒng)時母聯(lián)手合充電閉鎖差動邏輯2,如圖4所示,假設(shè)充于死區(qū)故障，則由母差保護(hù)動作瞬時跳分段開關(guān)，防止上級電源保護(hù)越級動作，擴(kuò)大失電范圍

7、。3.2解決并列運(yùn)行母線故障時開關(guān)站全停問題的對策(1)方案一:配置母差保護(hù)。以往開關(guān)站內(nèi)不配置專門的母線保護(hù)，由于母線間無分段，如果母線發(fā)生故障，由上級線路電源側(cè)保護(hù)動作，切除故障，不會擴(kuò)大失電范圍。但對于開關(guān)站配置分段開關(guān)的情況下，考慮供電可靠性的需要，需配置專門的母線保護(hù)。當(dāng)L2(L1)電源線送開關(guān)站I、母線時，假如1(11)母故障，由母線保護(hù)動作,0s跳開分段開關(guān)，切除故障,II母仍能繼續(xù)供電。在保護(hù)配合方面，母線保護(hù)跳分段時間與上級電源線延時速斷保護(hù)時間也有0.3s的時間極差。(2)方案二:增加分段延時過流保護(hù)。開關(guān)站作為母線延伸，保護(hù)盡量簡化，開關(guān)站進(jìn)線配置縱差保護(hù)。為滿足一回進(jìn)線

8、檢修、分段運(yùn)行方式下縮小停電范圍，可考慮加裝一套分段延時過流保護(hù)，與電源側(cè)進(jìn)線配合，電源側(cè)進(jìn)線后備時間可適當(dāng)放長。例如圖1中當(dāng)L1線路檢修,L2送I、II母線丄1母線故障時，分段過流保護(hù)先于L2線路的延時速斷保護(hù)動作，跳開分段開關(guān)，切除故障,不會因I母故障，導(dǎo)致兩段母線均失電的情況。因分段過流保護(hù)需要與開關(guān)站出線速斷配合，整定可能存在困難。但一般情況下開關(guān)站出線電纜距離較短，均為全線速斷，故只要不伸出用戶變低壓側(cè)即可。4結(jié)語開關(guān)站通過加裝分段流變、優(yōu)化充電保護(hù)邏輯、增加分段延時過流保護(hù)及配置母線保護(hù)等措施，很好的解決了母線充于死區(qū)故障及并列運(yùn)行母線故障時，導(dǎo)致擴(kuò)大失電范圍的問題。開關(guān)站一、二次未改造期間，針對電網(wǎng)不同的運(yùn)行方式，調(diào)度運(yùn)行部門根據(jù)各充電方式的特點(diǎn)，以及發(fā)生各類故障時可能對電網(wǎng)產(chǎn)生的影響,選擇合理的充電方式，確保電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。本文著重介紹開關(guān)站的保護(hù)運(yùn)行情況，對于中低壓系統(tǒng)內(nèi)，類似雙電源線供電，且母線分段配置單