實(shí)施保護(hù)范圍延伸技術(shù)

實(shí)施保護(hù)范圍延伸技術(shù)避免直流失電后保護(hù)拒動(dòng)發(fā)布人:魯肇文發(fā)布時(shí)間:二OO九年三月發(fā)布單位:巴彥淖爾電業(yè)局調(diào)通中心繼電保護(hù)班

巴彥淖爾電業(yè)局技術(shù)成果發(fā)布材料11.人員簡(jiǎn)介:2一、小組概況：2二、選題理由：臨河110KV變1#主變燒損事故案例34局目標(biāo)方針：抓管理、堵漏洞、消隱患、保安全主設(shè)備安全面臨保護(hù)拒動(dòng)的嚴(yán)峻形勢(shì)直流操作系統(tǒng)失電后保護(hù)拒動(dòng)的隱患急于治理引發(fā)的電網(wǎng)事故降低供電可靠性社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益受到影響選題理由事故案例實(shí)施保護(hù)范圍延伸技術(shù)，避免直流失電后保護(hù)拒動(dòng)4三、現(xiàn)狀調(diào)查與分析：選定了課題以后，我們小組針對(duì)電網(wǎng)故障時(shí)直流操作系統(tǒng)失電引發(fā)保護(hù)拒動(dòng)的嚴(yán)重后果進(jìn)行了討論，并對(duì)各級(jí)保護(hù)的后備性能進(jìn)行定性分析，對(duì)我網(wǎng)管轄220KV線路的后備保護(hù)性能進(jìn)行摸底調(diào)查統(tǒng)計(jì)分析。51、嚴(yán)重后果1、開(kāi)關(guān)不能正常動(dòng)作，一次系統(tǒng)處于無(wú)保護(hù)運(yùn)行狀態(tài)，發(fā)生故障后使設(shè)備燒損、事故范圍擴(kuò)大。

2、當(dāng)主設(shè)備燒損后，不僅直接影響了正常供電，而且從事故發(fā)生到設(shè)備重新投運(yùn)，至少要間隔一個(gè)月左右甚至更長(zhǎng)，供電損失、社會(huì)影響是比較大的，再加上設(shè)備更換的費(fèi)用，總的損失是十分巨大的。52、以廠漢220KV站為例,對(duì)各級(jí)后備保護(hù)性能分析：635KV及以下配網(wǎng)線路過(guò)流保護(hù)是本線速斷保護(hù)的后備保護(hù)主變低壓側(cè)后備保護(hù)是相應(yīng)35KV及以下母線及配網(wǎng)線路過(guò)流保護(hù)的后備保護(hù)主變高壓側(cè)后備保護(hù)是中低壓側(cè)保護(hù)的后備保護(hù)

分析結(jié)論：35KV及以下線路最遠(yuǎn)的后備保護(hù)是主變高后備，一般從本站220KV母線以上就無(wú)保護(hù)范圍。2、各級(jí)后備保護(hù)性能總結(jié)73、巴彥淖爾電網(wǎng)220KV直調(diào)線路相間保護(hù)范圍現(xiàn)狀調(diào)查統(tǒng)計(jì)：序號(hào)線路名稱保護(hù)范圍延伸情況1255臨漢線臨漢線距離三段按保本線靈敏度整定，保護(hù)范圍只伸進(jìn)廠漢1#、2#變高壓側(cè)部分，沒(méi)有伸出高壓側(cè)，對(duì)廠漢1#、2#變高中低三側(cè)后備靈敏度不足。對(duì)廠漢35KV母線和出線沒(méi)有保護(hù)范圍2252廠獲線情況同255臨漢線類似，對(duì)獲各琦35KV母線和出線也沒(méi)有保護(hù)范圍3251德金I線因線路較短，距離三段情況最好，對(duì)金泉110KV母線、35KV母線后備靈敏度均滿足要求。但對(duì)35KV出線無(wú)保護(hù)范圍

84、分析存在問(wèn)題，提出解決問(wèn)題思路上級(jí)站線路電流保護(hù)范圍延伸到下一級(jí)廠站電網(wǎng)故障直流系統(tǒng)失電主設(shè)備燒損、事故范圍擴(kuò)大、供電可靠性下降本站保護(hù)拒動(dòng)上級(jí)站保護(hù)后備靈敏度不足，保護(hù)無(wú)法啟動(dòng)9四、活動(dòng)目標(biāo)：Ｉ、目標(biāo)：實(shí)施保護(hù)范圍延伸技術(shù)避免直流失電后保護(hù)拒動(dòng)II、活動(dòng)時(shí)間：2008年02月----2008年12月 III、目標(biāo)可行性分析： 可行否?領(lǐng)導(dǎo)重視人員素質(zhì)局中心領(lǐng)導(dǎo)對(duì)此問(wèn)題十分重視，幾次提出了指導(dǎo)性意見(jiàn)，領(lǐng)導(dǎo)的重視和支持是我們實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的前提條件。

小組成員有一批業(yè)務(wù)骨干，有解決技術(shù)難題的理論和實(shí)踐技能，有發(fā)現(xiàn)和處理隱患的強(qiáng)烈愿望?？尚屑夹g(shù)條件220KV斷路器輔助保護(hù)中已有的保護(hù)配置---過(guò)流保護(hù)單元硬件,可以實(shí)現(xiàn)保護(hù)范圍的延伸,從而跳開(kāi)上級(jí)電源

.

10五、技術(shù)對(duì)策計(jì)劃：11六、技術(shù)對(duì)策實(shí)施：

實(shí)施一、收集所轄220KV線路輔助保護(hù)型號(hào)與功能1、分別收集了線路輔助保護(hù)型號(hào)及過(guò)電流保護(hù)配置情況，通廠家進(jìn)行技術(shù)交流，確定了過(guò)流保護(hù)裝置的可行性。

實(shí)施二、收集所確定線路和廠站的計(jì)算參數(shù)，編制數(shù)據(jù)文件，確定計(jì)算方案分別收集金泉、獲各琦、廠漢220KV站主變及其110KV出線、35KV最短和最長(zhǎng)出線參數(shù)，編制數(shù)據(jù)文件。

實(shí)施三、針對(duì)主變中低壓側(cè)出線和母線，進(jìn)行短路計(jì)算

在最小運(yùn)行方式下，三個(gè)站的110KV母線及其110KV出線線末、35KV母線、35KV最短和最長(zhǎng)出線線末分別發(fā)生兩相短路、接地短路故障時(shí)，計(jì)算流過(guò)上級(jí)站251德金I線、252廠獲線、255臨漢線的最小故障相電流，并同流過(guò)各條220KV線路的最大負(fù)荷電流比較。12

實(shí)施四、對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析，確定保護(hù)范圍的延伸區(qū)域。對(duì)計(jì)算結(jié)果列表，針對(duì)相間故障和接地故障進(jìn)行分析，針對(duì)所列的故障點(diǎn)，上級(jí)站220KV線路電流保護(hù)范圍可以延伸到各自廠站的110KV母線、110KV出線、35KV母線，但不能保護(hù)到每條35KV出線。因而確定上級(jí)站220KV線路保護(hù)范圍延伸到下級(jí)站的低壓側(cè)母線，目前可以采用前面提到的220KV線路輔助保護(hù)中的電流保護(hù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。13附表1：下級(jí)站中低壓側(cè)相間故障電流，流過(guò)上級(jí)220KV線路開(kāi)關(guān)的短路電流和整定用最大負(fù)荷電流的比較主電源線路開(kāi)關(guān)保護(hù)信息110KV母線故障35KV母線故障35KV最短出線35KV最長(zhǎng)出線110KV出線線末相間故障255臨漢線ZdzIII=37.98歐Idz=3146A整定用最大負(fù)荷電流為787.29A1303.29A大于最大負(fù)荷電流為787.29AA大于最大負(fù)荷電流為787.29A明路線341.13A小于最大負(fù)荷電流為787.29A躍豐線165.05A小于最大負(fù)荷電流為787.29A155廠炭線1139．97A大于最大負(fù)荷電流為787.29A151廠紫線1046．67A大于最大負(fù)荷電流為787.29A252廠獲線ZdzIII=116.97歐Idz=1023.3A整定用最大負(fù)荷電流為314.90A1008.3A大于最大負(fù)荷電流為314.9A723.91A大于最大負(fù)荷電流為314.9A西礦線592.3576A大于最大負(fù)荷電流為314.9A海力線141.49A小于最大負(fù)荷電流為314.9A無(wú)110KV出線251德金線ZdzIII=105.35歐Idz=1134.457A整定用最大負(fù)荷電流為393.65A1730.81A大于最大負(fù)荷電流為393.65A1153.26A大于最大負(fù)荷電流為393.65A151金海線928．665A大于最大負(fù)荷電流為393.65A152金羊線1052.37A大于最大負(fù)荷電流393.65A14附表2：下級(jí)站各種小方式110KV側(cè)接地故障時(shí),流過(guò)上級(jí)220KV線路的短路電流和最大負(fù)荷電流的比較

主電源線路：臨漢255開(kāi)關(guān)保護(hù)信息110KV母線故障110KV出線151廠紫線110KV出線155廠炭線255臨漢線ZdzIII=37.98歐Idz=3146A整定用最大負(fù)荷電流為787.29A1157.557A大于最大負(fù)荷電流為787.29A1064.155A大于最大負(fù)荷電流為787.29A907.523A大于最大負(fù)荷電流為787.29A252廠獲線ZdzIII=116.97歐Idz=1023.3A整定用最大負(fù)荷電流為314.90A110KV母線故障：856.9275A大于最大負(fù)荷電流為314.90A110KV獲那線故障：548.825A大于最大負(fù)荷電流為314.90A主電源德金I線251開(kāi)關(guān)保護(hù)信息110KV母線故障110KV出線151金海線110KV出線152金羊線251德金I線ZdzIII=105.35歐Idz=1134.457A整定用最大負(fù)荷電流為393.65A1426.6260A大于最大負(fù)荷電流為393.65A151金海線935.83A大于最大負(fù)荷電流為393.65A152金羊1526.86A大于最大負(fù)荷電流393.65A15上級(jí)站220KV線路輔助保護(hù)中的過(guò)電流保護(hù)，要同時(shí)作為下級(jí)站直流失電時(shí)，中低壓側(cè)相間故障和中壓側(cè)接地故障的后備保護(hù)，所以上級(jí)站220KV輔助過(guò)流保護(hù)整定原則為：

1）按下級(jí)站35KV母線相間故障時(shí)，流過(guò)上級(jí)站220KV線路最小的短路電流有1.2的靈敏度整定。

Idz=Idmin（2）/Klm

2）按下級(jí)站110KV線路末端發(fā)生接地故障時(shí)，流過(guò)上級(jí)站220KV線路最小短路電流有1.2的靈敏度整定。Idz=Idmin（2）/Klm

實(shí)施五：確定過(guò)電流定值的整定方案16實(shí)施六：編制保護(hù)范圍延伸技術(shù)方案1、為實(shí)際實(shí)施時(shí)可操作強(qiáng)2、將實(shí)際工作上升到理論層次3、便于此類問(wèn)題推廣應(yīng)用集思廣益三易其稿保護(hù)范圍延伸方案17

為保證此方案高效，準(zhǔn)確實(shí)施，開(kāi)展了小組技術(shù)方案的培訓(xùn)工作，便于小組成員交流、研究、理解、應(yīng)用。實(shí)施七：保護(hù)范圍延伸技術(shù)培訓(xùn)18隱患得到治理實(shí)施八：實(shí)施保護(hù)范圍延伸技術(shù)方案1、2008年9月對(duì)251德金I線利用CSC122B輔助保護(hù)實(shí)施保護(hù)范圍延伸技術(shù)方案，計(jì)算并下發(fā)2008-387#定值2、2008年11月對(duì)252廠獲線利用RCS-923A輔助保護(hù),實(shí)施保護(hù)范圍延伸技術(shù)方案，計(jì)算并下發(fā)2008-503#定值19七、效果檢查：我們小組在各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)和全體成員的共同努力下，保護(hù)范圍延伸技術(shù)方案得以實(shí)施，這在內(nèi)蒙古地區(qū)電網(wǎng)是個(gè)首創(chuàng)，得到了內(nèi)電公司生產(chǎn)部的肯定。通過(guò)此項(xiàng)活動(dòng)，加強(qiáng)了對(duì)電網(wǎng)潛在隱患的發(fā)現(xiàn)、排查和治理水平。提升了對(duì)系統(tǒng)問(wèn)題的超前和預(yù)控技術(shù)管理水平。促進(jìn)了繼電保護(hù)的技術(shù)管理水平的提高。通過(guò)此項(xiàng)活動(dòng)，更讓我們認(rèn)識(shí)到直流失電保護(hù)拒動(dòng)的惡性后果，為了深入了解保護(hù)范圍延伸所帶來(lái)的種種益處，我們將保護(hù)拒動(dòng)所帶來(lái)的直接經(jīng)濟(jì)損失調(diào)查摸底列表.

20實(shí)施保護(hù)范圍延伸技術(shù)后避免的直接經(jīng)濟(jì)損失

計(jì)算說(shuō)明：廠漢220KV站所帶負(fù)荷出線數(shù)目較多，且高載能線路較多，發(fā)生故障幾率多，當(dāng)配網(wǎng)發(fā)生故障全站直流系統(tǒng)失電，廠漢站保護(hù)拒動(dòng)，可能引起廠漢1#、2#（1#、2#變并列運(yùn)行）及其它設(shè)備燒損，下表僅以2008年低谷負(fù)荷計(jì)算。變電站名稱主變損失電量(KW時(shí))電量時(shí)價(jià)(KW時(shí))經(jīng)濟(jì)損失(元)廠漢變1#主變4037300.29289118248.4797廠漢變2#主變1585100.2928946425.9939總計(jì)8351700.29289164674.4736上面表格以1天計(jì)算，如變器燒損更換至少需要1個(gè)月，總計(jì)損失為164674.4736*30=494.023萬(wàn)元21八、總結(jié)與存在問(wèn)題

利用目前已有的斷路器輔助保護(hù)中沒(méi)有用的保護(hù)配置如過(guò)電流來(lái)實(shí)現(xiàn)下級(jí)廠站直流消失的后備保護(hù)，其優(yōu)劣分析如下：

其一：它如果動(dòng)作，將所帶的所有廠站將全部切除，容易引起較大范圍的停電，但可以保護(hù)主設(shè)備如主變壓器、線路和其它電氣設(shè)備，避免其長(zhǎng)時(shí)間受到短路電流的沖擊或燒損。

其二：只是利用很簡(jiǎn)單的過(guò)電流保護(hù)，沒(méi)有任何閉鎖條件，容易受外部穿越性故障電流或正常運(yùn)行時(shí)沖擊電流的影響而誤動(dòng)作。

其三：優(yōu)點(diǎn)是保護(hù)范圍較正常狀態(tài)（這里指下級(jí)廠站直流系統(tǒng)正常運(yùn)行）所設(shè)置的保護(hù)要長(zhǎng)，盡可能伸到下級(jí)廠站35KV母線，但很難伸進(jìn)所有35KV及以下配網(wǎng)中，否則，難以躲過(guò)正常運(yùn)行負(fù)荷電流，保護(hù)有死區(qū)。

22其四：嚴(yán)禁所保護(hù)的廠站超規(guī)定電流運(yùn)行，可能會(huì)限制了廠站主變過(guò)負(fù)荷運(yùn)行的條件，一旦超允許電流運(yùn)行，將引起較大范圍的停電事故。綜上所述，上面所采取的措施只是一種臨時(shí)應(yīng)急措施，不增加投資，相對(duì)經(jīng)濟(jì)，所以需要一種更加可靠、穩(wěn)妥、有效的技術(shù)手段。23利用發(fā)生故障時(shí)的故障電流通過(guò)整流濾波后變成直流給電容充電，提供電源給應(yīng)急保護(hù)裝置使用及可靠跳開(kāi)保護(hù)開(kāi)關(guān)九：下步打算研究與應(yīng)用微機(jī)型直流失電應(yīng)急保護(hù)裝置優(yōu)勢(shì)不依賴于直流電源的保護(hù)裝置來(lái)切除