江陵换流站直流中性母线差动保护动作分析论文_李涛

(湖北省电力公司检修公司特高压交直流运检中心 湖北宜昌 443001)

摘要:本文介绍了江陵换流站直流中性母线差动保护(NBDP)的取量电路、动作原理、及此套保护在软件中的实现方法等相关内容。并对2月7日NBDP动作的情况予以了简要分析。

关键词:直流中性母线差动保护(NBDP);逻辑;取量;动作原理

一、引言

2月7日,江陵站直流极I第一次启动时,直流中性母线差动保护(NBDP)动作,使得Z保护闭锁,导致启动失败。我在听取了现场有关人员的分析,并查看了Hidraw软件和相关资料后写下了此文。

本文介绍了江陵换流站直流中性母线差动保护(NBDP)的取量电路、动作原理、及此套保护在软件中的实现方法等相关内容,并对2月7日NBDP动作的情况予以了简要分析。

下面介绍NBDP的取量电路,如图1所示:

图1中所示的电量解释如下:(图1中用的是单线图)

IDNC:P1_U_T11(直流CT)测得的直流电流量,该量取自直流场的S1.P1.U.T11接线盒,然后送至S1.AK.P1.DFT中,最后送入S1.AK.P1.PCP中的主机;

IDNE:P1_WN_T11(直流CT)测得的直流电流量,该量取自直流场的S1.P1.WN.T11接线盒,然后送至S1.AK.BFT中,最后送入S1.AK.P1.PCP中的主机;

ICN:阻波器电容支路的电流,该量取自直流场的S1.P1.WN.T1接线盒,然后送至S1.AK.P1.DFT中,最后送入S1.AK.P1.PCP中的主机;

T4:流过直流滤波器支路的总电流,两条滤波器支路的电流是分别引到S1.AK.P1.PCP的主机中后再在软件中进行求和的;

IANC:流过避雷器直流的电流(注意:在整流站的NBDP保护中此电流量的值恒为0,同时也没有CT测此电流量,而逆变站取了此电流量);

NBDP保护为电流差动保护,该保护的保护区域大致为:(参看图1)A—B段线路;

NBDP保护可以探测到保护区内的接地故障,该保护有两个动作级别:报警和跳闸。如果是报警级,则保护仅发报警信号(在OWS的事件列表中可以看到);如果是跳闸级,则执行如下命令:(以下命令在Hidraw软件中的信号名称均给出,信号所在软件页为:PCP \ MC1 \ MAIN_CPU \ INT_SUP \ COM \ COM.HAF[PAM_OUT_1.HGF])

Z保护闭锁(Z_BLOCK)、交流断路器跳闸(ACB_TRIP)、 极隔离(POLE_ISOLATION)、 启动断路器失灵保护(BRF_START)、

交流断路器闭锁(ACB_LO)

二、保护动作原理

NBDP保护动作的总体逻辑框图如图2所示:

图2中的一些重要的信号介绍如下:

从图2可以知道:

1、当NBDP_INB_DIFF > 150A达16ms后会发出报警信号;

2、当NBDP_INB_DIFF > 300 + 0.2×NBDP_IDNC达到6ms后就会发出切换系统命令;

3、当NBDP_INB_DIFF > 300 + 0.2×NBDP_IDNC达到16ms后就会发出跳闸命令,执行前面所介绍的命令;

差动电流越限值的特性曲线如图3所示,此曲线为差动保护中常用的比率差动曲线。

三、故障原因分析

2月7日江陵站直流极I第一次启动时,直流中性母线差动保护(NBDP)动作。下面对保护动作的情况进行介绍和分析。

故障发生过程:

03:43 极I直流系统启动,03:50极I解锁时,极I中性母线差动保护动作,5241、5242开关跳开,极I直流场转为极隔离。

事件记录:

03:50:15:703 P1A1 POLE DC NEURRAL BUS DIFFERENTIAL CURRENT CHANGE OVER

03:50:15:713 P1A1 POLE DC NEURRAL BUS DIFFERENTIAL CURRENT TRIP

03:50:15:716 P1A1 BLOCK SEQUENCE PROTECTIVE Z-BLOCK EXECUTED

从事件记录上看,可以知道:首先是极1的PCPA系统的MC1主机的NBDP保护发出了切换系统命令,10ms后还是极1的PCPA系统的MC1主机发出了跳闸命令,随后就执行了Z保护闭锁命令。

四、故障处理

故障的查找和分析,看故障录波图,发现:

在NBDP_TRIP命令脉冲发出前的16ms时间段内差动和电流NBDP_INB_DIFF(录波图中的名称为NBDP_IDI)持续比差动电流越限值NBDP_REF(录波图中的名称也为NBDP_REF)大,这说明NBDP保护的软件功能正确实现;电流IDNE的数值为正值,电流IDNC的数值为负值(即与正常时的电流方向相反),这说明在保护区域内很可能是出现了接地故障。

现场检查,发现:

现场无异常情况,没有发现明显的异常接地点。这说明很可能是在保护的取量环节上出现了问题,调试人员根据经验判断:很可能是电流IDNC的取量电路中出现了电缆极性反接情况。 经检查发现:极I的DFT A+2盘的H25 X1:2,4端子接线相反。自此,故障已查出。

故障的处理措施是:将极I的DFT A+2盘H25 X1:2,4端子的接线更正。

论文作者:李涛

论文发表刊物:《电力设备》2016年第18期

论文发表时间:2016/12/2

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