智能變電站與非智能站光纖差動(dòng)保護(hù)同步性研究T37

智能變電站與非智能站光纖差動(dòng)保護(hù)同步性研究江蘇省送變電公司二○一三年十一月目錄一二三四五六七八九十十一十二十三

課題簡介

小組概況

小組活動(dòng)計(jì)劃

選題理由

現(xiàn)狀調(diào)查

設(shè)定目標(biāo)

原因分析

要因確認(rèn)

對(duì)策計(jì)劃

對(duì)策實(shí)施效果檢查標(biāo)準(zhǔn)化及鞏固措施總結(jié)及下一步打算一

、課題簡介

隨著國家對(duì)智能變電站的推廣，智能站的新建、改造越來越多，這就帶來了智能站保護(hù)設(shè)備與常規(guī)站保護(hù)設(shè)備的匹配工作問題，尤其是光纖差動(dòng)保護(hù)的同步性問題。智能站的光CT、合并單元、交換機(jī)等設(shè)備都存在時(shí)延，參數(shù)設(shè)置不正確會(huì)使電流電壓量失真，角度產(chǎn)生偏差，使差動(dòng)保護(hù)產(chǎn)生差流，并且會(huì)造成保護(hù)區(qū)偏差，區(qū)外故障時(shí)保護(hù)誤動(dòng)作，造成嚴(yán)重的電網(wǎng)事故，如河南某智能變電站的區(qū)外故障而全所跳閘事故。現(xiàn)階段除了在實(shí)驗(yàn)室能夠進(jìn)行智能設(shè)備與常規(guī)設(shè)備間實(shí)際差動(dòng)對(duì)調(diào)外，還有就是投運(yùn)時(shí)看實(shí)際的差流來驗(yàn)證保護(hù)裝置。前者受條件限制，后者發(fā)現(xiàn)問題已經(jīng)造成了不良影響，所以急需一種方法在保護(hù)投運(yùn)前能夠正確驗(yàn)證差動(dòng)電流平衡。

在調(diào)試過程中，我們將會(huì)面臨很多新的挑戰(zhàn)，成立QC小組進(jìn)行攻關(guān)有較強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。小組名稱課題名稱智能變電站與非智能變電站光纖差動(dòng)保護(hù)同步性研究成立時(shí)間2005年03月07日注冊(cè)時(shí)間2013年03月07日小組注冊(cè)號(hào)SBD-0501-2011課題注冊(cè)號(hào)KT-05-01活動(dòng)時(shí)間2013.03－2013.11活動(dòng)次數(shù)20課題類型攻關(guān)型PDCA循環(huán)5組長周健活動(dòng)參加率97％小組成員7接受TQM教育30小時(shí)/人活動(dòng)業(yè)績05年度《220kV變電所保護(hù)自動(dòng)化調(diào)試進(jìn)度控制》06年度《提高變電所一次升流試驗(yàn)工作效率》07年度《提高線路參數(shù)測(cè)試工作效率》08年度《確保調(diào)試全年施工任務(wù)完成》等成果09年度《通過一次通流通壓試驗(yàn)提高變電項(xiàng)目投運(yùn)過程正確率》等成果10年度《變壓器局部放電試驗(yàn)過程的干擾控制》等成果11年度《智能化變電站調(diào)試質(zhì)量控制》二

、小組概況【小組概況表】表1姓名性別職務(wù)/職稱文化程度組內(nèi)分工成員變更情況男工程師本科技術(shù)負(fù)責(zé)無男工程師本科技術(shù)負(fù)責(zé)無男工程師本科技術(shù)負(fù)責(zé)無男工程師大專現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)無男工程師本科技術(shù)負(fù)責(zé)無男助理工程師本科資料收集和整理無男工程師大專技術(shù)負(fù)責(zé)無【調(diào)試分公司攻關(guān)QC小組成員概況表】表2階段日期項(xiàng)目13年3月13年4月13年5－10月13年11月P選題理由▲現(xiàn)狀調(diào)查▲▲設(shè)定目標(biāo)▲原因分析▲要因確定▲制定對(duì)策▲D對(duì)策實(shí)施▲▲C效果檢查▲A鞏固▲總結(jié)▲、小組活動(dòng)計(jì)劃【活動(dòng)計(jì)劃表】三表3

智能化變電項(xiàng)目安全優(yōu)質(zhì)投產(chǎn)

提高智能變電項(xiàng)目投運(yùn)過程正確率

由于智能變電站與常規(guī)變電站對(duì)于電流電壓量的

采集傳輸方式完全不同，試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)電流電壓量

采集不同步的問題。智能變電站與非智能站光纖差動(dòng)保護(hù)同步性

研究公司目標(biāo)

班組目標(biāo)

小組問題

選定課題四

、選題理由序號(hào)問題名稱頻次累計(jì)頻次頻率％累計(jì)頻率％1采樣設(shè)備配置不匹配161657.157.12采樣回路設(shè)計(jì)問題52117.975.03裝置配置問題32410.785.74一、二次設(shè)備問題2267.192.85其他問題2287.1100【智能站與非智能站采樣同步率存在問題統(tǒng)計(jì)表

】調(diào)查人、制表人：王義林制表日期：2013年11月10日

五、現(xiàn)狀調(diào)查

通過220kV廣匯變、500kV天目湖變，220kV后周變及500kV西津渡變項(xiàng)目調(diào)試工作的了解，以及對(duì)其調(diào)試過程的分析與統(tǒng)計(jì)，我們發(fā)現(xiàn)影響智能站與非智能站采樣同步主要存在以下幾個(gè)問題：表4C累計(jì)頻次：％53223024181260100806040200樣備置匹采設(shè)配不配采樣回路設(shè)計(jì)問題裝置配置問題一、二次設(shè)備問題其他頻次：次75.0％92.8％

B

A16

57.1％85.7％

從排列圖可知，位于累計(jì)頻次80％以下及位于A區(qū)間的是主要問題。包括采樣設(shè)備配置不匹配和采樣回路設(shè)計(jì)問題，它們有一個(gè)共同的特點(diǎn)就是都是電量判別響應(yīng)介質(zhì)不一致。采樣設(shè)備配置不一致是線路兩側(cè)傳統(tǒng)與智能保護(hù)裝置不完全一樣，采樣回路設(shè)計(jì)問題指的是電流電壓量在傳統(tǒng)和智能站中分別通過什么方式傳播。所以影響智能站與非智能站采樣同步率的關(guān)鍵要素可以總結(jié)為“電量在不同介質(zhì)回路中響應(yīng)時(shí)間的差異”。主要問題：采樣設(shè)備配置不匹配、采樣回路設(shè)計(jì)問題制圖人：王義林制圖日期：2013年11月20日【影響智能站與非智能站采樣同步率問題排列圖

】原實(shí)施率目標(biāo)實(shí)施率60%100%120

80

40

060%現(xiàn)狀100%目標(biāo)目標(biāo)值表：

制圖人：王義林

制圖日期：2013年11月11日

六、設(shè)定目標(biāo)1、智能化變電站為國網(wǎng)公司正在推廣的項(xiàng)目，江蘇省內(nèi)目前已有220kV西涇變，500kV常熟南變220kV北區(qū)，

220kV廣匯變，500kV天目湖變，220kV后周變以及500kV西津渡變。這幾個(gè)項(xiàng)目的調(diào)試過程中暴露出的問題主要體現(xiàn)在電量在不同介質(zhì)回路中響應(yīng)時(shí)間的差異上。經(jīng)過全體小組成員討論，確定目標(biāo)如下：原有的項(xiàng)目經(jīng)統(tǒng)計(jì)實(shí)施率不足60%，我們的目標(biāo)為100%。2、設(shè)定理由由變電項(xiàng)目安全全優(yōu)質(zhì)投產(chǎn)公司目標(biāo)可靠保證智能能站與非智能能站采樣同步步率100%正確小組目標(biāo)值提高智能變電電項(xiàng)目投運(yùn)過過程正確率小組目標(biāo)3、目標(biāo)可行行性分析1).公司各各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)對(duì)變變電項(xiàng)目投運(yùn)運(yùn)過程的安全全質(zhì)量問題非非常重視，要求變電項(xiàng)目目安全優(yōu)質(zhì)投投產(chǎn)、要求項(xiàng)項(xiàng)目一次投運(yùn)運(yùn)成功。2).對(duì)于智智能站與非智智能站采樣同同步率的驗(yàn)證證，通過增加加試驗(yàn)設(shè)備和改進(jìn)試驗(yàn)驗(yàn)方法，在智智能站與常規(guī)規(guī)站兩側(cè)，用用帶有GPS功能的保護(hù)測(cè)試試儀同時(shí)加一一個(gè)幅值相等等的電流量，，觀察差流情情況，試驗(yàn)過程程中需要注意意額定電流大大小和保護(hù)參參數(shù)設(shè)置。3).對(duì)于所所選保護(hù)測(cè)試試儀的GPS功能符合測(cè)測(cè)試要求，避避免自身誤差造成差流的的產(chǎn)生。同時(shí)時(shí)加強(qiáng)人員的的安全思想教教育和技術(shù)培培訓(xùn)，避免人為為因素影響帶帶來的誤差是是完全可以做做到的。智能能變電站差動(dòng)保保護(hù)計(jì)算差流流原理和常規(guī)規(guī)變電站一樣樣，不同的是是信號(hào)傳輸?shù)姆椒绞胶屯緩?，，只要通過正正確科學(xué)的試試驗(yàn)工具和方方法完全可以保保證其信號(hào)同同步性。七、原因分析析2013年4月小組召開開原因分析會(huì)會(huì)，應(yīng)用頭腦腦風(fēng)暴法進(jìn)行行原因分析。。由于部分原因有相互互關(guān)聯(lián)，整理理成的關(guān)聯(lián)圖圖如圖所示。?！驹蚍治鲫P(guān)關(guān)聯(lián)圖】涉及設(shè)備多涉及設(shè)備多序號(hào)末端因素類別1理論要求人員2人員責(zé)任心3采樣回路設(shè)計(jì)問題方法4采樣設(shè)備配置不匹配設(shè)備【末端因素匯匯總表】從關(guān)聯(lián)圖中得得到以下4個(gè)末端因素表5八、要因確認(rèn)認(rèn)為了準(zhǔn)確的查查出主要原因因，我們QC小組根據(jù)關(guān)關(guān)聯(lián)圖列出的的四個(gè)末端因素進(jìn)行了了充分的調(diào)查查和分析討論論，形成如下下的要因確認(rèn)認(rèn)：確認(rèn)1理論要求確認(rèn)2人員責(zé)任心保護(hù)整組試驗(yàn)驗(yàn)要求調(diào)試人人員必須具備備相應(yīng)的專業(yè)基礎(chǔ)礎(chǔ)，沒有理論論指導(dǎo)，試驗(yàn)驗(yàn)無從著手?，F(xiàn)場(chǎng)電流電壓壓報(bào)文及回路路檢查試驗(yàn)都都是由經(jīng)驗(yàn)豐富的的保護(hù)負(fù)責(zé)人人擔(dān)任，技術(shù)術(shù)能力足夠承擔(dān)此類任任務(wù)。結(jié)論理論要求高是是非要因調(diào)試人員均能能仔細(xì)認(rèn)真的的進(jìn)行各項(xiàng)試試驗(yàn)工作，個(gè)別現(xiàn)現(xiàn)象有疏忽的的地方也都存存在這樣那樣的客觀原原因。加強(qiáng)人人員的安全思思想教育和技術(shù)培訓(xùn)，，避免人為因因素影響是完完全可以做到的。結(jié)論人員責(zé)任心不不強(qiáng)是非要因確認(rèn)3采樣回路設(shè)計(jì)問題確認(rèn)4采樣設(shè)備配置不匹配由于傳統(tǒng)站與與非傳統(tǒng)站電電量采集及傳傳輸?shù)姆绞讲煌瑢?dǎo)致電量采采集裝置接收收響應(yīng)的時(shí)間不不同。如智能能站比常規(guī)站站多出合并單元元進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換，增加了了模數(shù)轉(zhuǎn)換時(shí)間間。結(jié)論采樣回路設(shè)計(jì)計(jì)問題要因常規(guī)變電站與與智能變電站站兩側(cè)的保護(hù)護(hù)裝置不完全一一致，在采樣樣接收及轉(zhuǎn)發(fā)發(fā)到對(duì)側(cè)時(shí)間上上有差異。結(jié)論采樣設(shè)備配置置不匹配要因通過以上的論論證確認(rèn)，我我們得出了以以下為主要原原因：主要原因1.采樣回路設(shè)計(jì)計(jì)問題；2.采樣設(shè)備配置置不匹配；兩個(gè)主要原因因的共同特點(diǎn)點(diǎn)：都是電量判別別響應(yīng)介質(zhì)不不一致，所以可可以將其歸總總為“如何減少電量量在不同介質(zhì)回路路中響應(yīng)時(shí)間的差異”。電量在不同介質(zhì)回路中響應(yīng)時(shí)間的差異九、對(duì)策計(jì)劃劃1.制定對(duì)策方案案2013年5月，QC小小組召開對(duì)策策方案制定會(huì)會(huì)議，針對(duì)以以上要因，利利用頭腦風(fēng)暴法，集思廣廣益，對(duì)每個(gè)個(gè)要因都提出出了多個(gè)改進(jìn)進(jìn)對(duì)策方案。。對(duì)“電量在不不同介質(zhì)回路路中響應(yīng)時(shí)間間的差異”的的對(duì)策方案1.在智能站與常常規(guī)站兩側(cè)，，用帶有GPS功能的保護(hù)測(cè)試儀外外加GPS天天線同時(shí)加一一個(gè)幅值相等等的電流量，觀觀察差流情況況，試驗(yàn)過程程中需要注意額定電流大大小和保護(hù)參參數(shù)設(shè)置。2.智能站與常規(guī)規(guī)站兩側(cè)分別別用帶有GPS功能的保護(hù)測(cè)試儀，，用時(shí)標(biāo)統(tǒng)一一兩側(cè)加的電電流量，觀察差流情況況。要因?qū)Σ叻桨福ㄐ蛱?hào)）評(píng)估綜合得分選定方案有效性可實(shí)施性經(jīng)濟(jì)性可靠性電量在不同介質(zhì)回路中響應(yīng)時(shí)間的差異1554519主選2445417補(bǔ)選QC小組針對(duì)對(duì)要因所提出出的兩個(gè)對(duì)策策方案進(jìn)行了了分析、評(píng)估估：方案一一：在在智能能站與與常規(guī)規(guī)站兩兩側(cè)，，用帶帶有GPS功能能的保保護(hù)測(cè)測(cè)試儀儀外加加GPS天天線同同時(shí)加一一個(gè)幅幅值相相等的的電流流量，，觀察察差流流情況況，試試驗(yàn)過過程中中需要要注意意額定定電流流大小小和保護(hù)護(hù)參數(shù)數(shù)設(shè)置置。外外加GPS天線線的優(yōu)優(yōu)點(diǎn)在在于精精度高高，可可隨時(shí)時(shí)設(shè)定定同步步觸發(fā)發(fā)時(shí)間間。缺點(diǎn)是是增加加了設(shè)設(shè)備投投入，，新設(shè)設(shè)備使使用前前須檢檢測(cè)精精度。。方案二二：智智能站站與常常規(guī)站站兩側(cè)側(cè)分別別用帶帶有GPS功能能的保保護(hù)測(cè)測(cè)試儀儀，用用時(shí)標(biāo)標(biāo)統(tǒng)一一兩側(cè)加的的電流流量，，觀察察差流流情況況。此此試驗(yàn)驗(yàn)方法法的優(yōu)優(yōu)點(diǎn)是是可以以不用用增加加額外外的設(shè)設(shè)備，，缺點(diǎn)是是用時(shí)時(shí)標(biāo)統(tǒng)統(tǒng)一兩兩側(cè)電電流量量精度度不高高?！痉桨赴冈u(píng)估估】表6通過評(píng)評(píng)估，，決定定采用用方案案一：：“在在智能能站與與常規(guī)規(guī)站兩側(cè)側(cè)，用用帶有有GPS功功能的的保護(hù)護(hù)測(cè)試試儀外外加GPS天線同同時(shí)時(shí)加加一一個(gè)個(gè)幅幅值值相相等等的的電電流流量量，，觀觀察察差差流流情情況況，，試試驗(yàn)過程中中需要注注意額定定電流大大小和保保護(hù)參數(shù)數(shù)設(shè)置。。”作為“電電量在不不同介質(zhì)質(zhì)回路中中響應(yīng)時(shí)時(shí)間的差差異”的的主要對(duì)策；；方案二二：智能能站與常常規(guī)站兩兩側(cè)分別別用帶有有GPS功功能的保保護(hù)測(cè)試試儀，用用時(shí)標(biāo)統(tǒng)統(tǒng)一兩側(cè)側(cè)加的電電流量作為補(bǔ)補(bǔ)充對(duì)策策。以下是500kV西津津渡變差差動(dòng)保護(hù)護(hù)通道對(duì)對(duì)調(diào)實(shí)例例帶有GPS功能的保保護(hù)測(cè)試試儀外加加GPS天線GPS接收定時(shí)時(shí)觸發(fā)裝裝置OCT合并單元元常規(guī)站與與智能變變電站同同時(shí)定時(shí)時(shí)觸發(fā)差差動(dòng)計(jì)算算無差流流繼保測(cè)試儀GPS裝置繼保測(cè)試儀光纜光纜常規(guī)保護(hù)裝置置光纖通道智能保護(hù)裝置置電纜常規(guī)變電所側(cè)側(cè)合并單元智能變電所側(cè)側(cè)同步性試驗(yàn)原原理圖智能站試驗(yàn)前前的必要工序2．策劃對(duì)策方方案的措施對(duì)策方案確定定后，QC小小組再次集中中在一起，認(rèn)認(rèn)真策劃實(shí)現(xiàn)現(xiàn)對(duì)策方案的具體措措施。如何確確保智能站與與非智能站采采樣同步率主主要是有兩方面決定的：：第一是采樣樣回路設(shè)計(jì)差差異問題，第第二是采樣設(shè)設(shè)備配置不匹配。兩者雖雖然涉及的問問題不同，但但采樣延時(shí)往往往是兩者共共同作用的結(jié)果。智能站與非智智能站采樣同同步率檢查方方案流程:1.檢查并確確認(rèn)全所OCT變比、一一次指向、二二次極性及SV報(bào)文文配置格式；；2.檢查并確確認(rèn)全所EVT變比、二二次極性及SV報(bào)文配置格式；3.全所OCT電氣單元元至合并單元元光纖接線正正確；4.全所EVT電氣單元元至合并單元元光纖接線正正確；5.確認(rèn)全所所電流電壓回回路全部工作作已完成。1.檢查并確確認(rèn)全所CT變比、一次次指向、二次極極性；2.檢查并確確認(rèn)全所PT變比、二次次極性；3.全所CT電氣單元至至保護(hù)裝置電電纜接線正確；；4.全所PT電氣單元至至保護(hù)裝置電電纜接線正確。。常規(guī)站試驗(yàn)前前的必要工序1.試驗(yàn)前常常規(guī)站和智能能站側(cè)都按要要求組裝同步步對(duì)時(shí)裝置和外接GPS天線；；2.將差動(dòng)通通道兩側(cè)的保保護(hù)裝置的保保護(hù)定值按實(shí)實(shí)際運(yùn)行整定；3.繼電保護(hù)護(hù)測(cè)試裝置與與保護(hù)設(shè)備電電流電壓線正正確接線；4.單側(cè)加電電流保證差動(dòng)動(dòng)保護(hù)功能可可靠動(dòng)作；5.繼電保護(hù)護(hù)測(cè)試裝置與與同步對(duì)時(shí)裝裝置正確接線線；6.設(shè)置同步步對(duì)時(shí)裝置通通過GPS天天線對(duì)時(shí)良好好；7.兩側(cè)設(shè)置置對(duì)時(shí)裝置在在同一時(shí)間觸觸發(fā)繼電保護(hù)護(hù)測(cè)試裝置，觸發(fā)的的電流量大小小滿足差動(dòng)定定值；8.若保護(hù)裝裝置無差流則則說明兩側(cè)差差動(dòng)電流傳輸輸時(shí)間滿足要求。試驗(yàn)流程要求求試驗(yàn)其他要求求1.GPS天天線應(yīng)架設(shè)在在空曠地帶，保證信號(hào)號(hào)良好；2.同步對(duì)時(shí)時(shí)裝置最好外外供電源，保證其其正常工作；；3.同步性試試驗(yàn)結(jié)束后，，啟動(dòng)投運(yùn)前不宜宜再進(jìn)行保護(hù)護(hù)裝置內(nèi)部參數(shù)數(shù)升級(jí)工作。。實(shí)施項(xiàng)目負(fù)責(zé)人實(shí)施時(shí)間劉大偉2013．3～2013．11十、對(duì)策實(shí)施施實(shí)施：智能站站與非智能站站采樣同步率率試驗(yàn)熟悉保護(hù)設(shè)備備技術(shù)參數(shù)，，正確使用測(cè)試工工具盡量提前發(fā)現(xiàn)現(xiàn)由于采樣設(shè)設(shè)備配置不匹配而而導(dǎo)致的采樣樣響應(yīng)延時(shí)熟悉回路設(shè)計(jì)計(jì)圖紙，中間間轉(zhuǎn)換過程的延時(shí)時(shí)情況適當(dāng)估計(jì)由于于采樣回路設(shè)設(shè)計(jì)不同導(dǎo)致的采采樣量傳輸延延時(shí)不同智能站回路檢檢查范圍：一次電流電流互感器指向合并單元連接光纖二次設(shè)備備一次次電壓壓電壓壓互感感器指指向合并并單元元連接接光纖纖常規(guī)規(guī)站站檢檢查查范范圍圍：：一次次電電流流一次次電電壓壓電流流互互感感器器指向向電壓壓互互感感器器指向向連接接電電纜纜連接接電電纜纜二次次設(shè)備備十一一、、效效果果檢檢查查1.目標(biāo)標(biāo)值值檢檢查查經(jīng)過過以以上上一一系系列列對(duì)對(duì)策策實(shí)實(shí)施施后后，，本本QC小小組組于于13年年11月月作作了了效效果果檢檢查查，，對(duì)對(duì)實(shí)施施后后的的智智能能站站與與非非智智能能站站采采樣樣同同步步率率進(jìn)進(jìn)行行了了調(diào)調(diào)查查統(tǒng)統(tǒng)計(jì)計(jì)。。12080400100%60%現(xiàn)狀狀目標(biāo)標(biāo)100%實(shí)施后2.效果檢查(1)直接效效果通過可靠保證證電流電壓回回路正確性的的措施方案，，提高了變電電項(xiàng)目投運(yùn)過程的的正