新型线路保护装置在500kV超高压线路中的优化应用论文_潘泰岗

新型线路保护装置在500kV超高压线路中的优化应用论文_潘泰岗

工程概况:某地区500kV超高压线为对应500kV变电站2003年一期投运线路,其配置固定串联补偿电容装置,为多区域电力使用奠定基础[1]。但是,该线路长时间运行,设备老化严重,故障较多,主二保护采用单光纤道REL561光纤差动保护,主三保护为单载波道RCS-902DS纵联保护装置。为确保电力系统安全,现对保护装置优化分析。

1.保护装置比对

分析电网继电保护配置需求,实际线路中有串联补偿电容装置,因此,需配置3套线路保护内容,其中,以两套光纤电流差动实现保护。对特殊区域线路保护中,以架空光纤线路实施保护,要求有一套保护,可适应应急通道需求。对500kV线路实施改造后,配置的3套光纤通道,以集成过电压及远跳实现差动保护。其中,第三主保护配置应急载波通道纵联距离保护功能。

2.主保护功能分析

该500kV线路保护改造后,3套主保护配置双光纤通道,以分相电流差动及零序电流差动实现对主体优化保护,三段式及接地距离及延时段定时限零序过流和零序反实现方过流,构成科学保护,对应串联电容补偿功能保护性大大增加[2]。此外,3套保护集成过电压保护及远跳功能,可针对运行需求,投入补偿过电压、补偿欠电压等,将低电流、过电流、低功率等实施判断,提高远跳动作科学性。此外,第3套主保护可满足特殊环境下线路供电需求,通过配置应急载波通道,可单命令允许式纵联距离保护,满足恶劣环境下,保护装置线路稳定。

2.1主保护集成过电压保护及远跳功能分析

经改造后,新线路保护以双通道光纤组成,无独立过电压,差动保护及远跳相互影响,光纤传输接收到传输差动保护模拟量信息,传输远跳命令等信息[3]。通道整合上,需注意:

(1)改造前,过电压保护及故障远跳保护,其装置保护通道以传输允许信号、跳闸信号接点信号,对传输通道时延有明确要求,但是,其对光纤通道收发路由无严格限制,以自愈环方式支持工作。对其改造后,对应差动保护 及远跳功能可合并通道,线路两侧光纤电流差动保护上,确保光纤通道传输延时和采样时间同步,光纤传输延时计算,应确保光纤手法路由一致,延时具有统一性。由此可见,改造后线路不可使用自愈环方式。

(2)针对双重保护设需求,要求双重保护下各装置独立运行,统一的双光纤通道需包含2个不同路由SDH设备及光缆,将通信设备直流电源双重化,自身可独立工作,避免保护数值装置或通信设备故障,导致同一保护通道中断。

(3)以复用光纤通道施工,对应保护双光纤通道,以一路短路径及一路长路径通道设计。

(4)发远跳上,若线路对端过电压保护,为避免线路对端过电压保护、断路器等失灵,可对主保护装置双光纤通道发远跳信号,本端远跳保护接收到远跳命令,针对收信逻辑及就地判断跳本端断路器,落实远跳。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆收发远跳信号逻辑上,3个保护装置设置“发远跳1”和“发远跳2”,主一由2个远跳开入相与后或相或经一延时后,得到发远跳信号,经2个独立光纤通道传输[4]。主三保护上光纤通道和主二一样,双光纤通道投入后,各光纤通道统一传输远跳开入一,对应远跳开入二路信号,若单一光纤通道投运正常,可收取对侧远方跳闸信号,提前预处理。由此可见,改造后3套主保护装置远跳收信逻辑有两种,分为“有判据方式”和“无判据方式”。

2.2应急载波通道配置

改造后,主三保护CSC-103AFY具备双光纤通道,可满足特殊环境供电需求,实现命令允许式纵联距离保护,满足气温较低情况下装置光纤异常时,应急载波通道纵联距离保护。

选择双光口方式,线路保护可双通道光纤差动,以1个或2个光纤通道辅助。

选择载波通道,线路保护以载波形式,装置具备纵联距离和纵联零序保护功能。实际运行中,以允许式逻辑为中心。投入“载波通道跳闸”压板,两光纤通道均中断,载波纵联保护可以驱动出口跳闸接点。

3.线路保护及串补保护关系

超高压输电线路设置串联补偿,可提高系统稳定性,保证长距离输电安全。线路加装串联补偿装置,原电路参数均匀分布性改变,线路发生故障时,为减小串补潜供电流,避免故障影响串补系统工作,需联动串补,以串补保护将设备可靠旁路。若串补设备异常,串补保护动作旁路串补,若旁路断路器异常,需以线路保护,跳开线路两侧断路器,隔离故障。本次改造后,限产该线路保护小室和串补小室相距较远,需将线路保护和串补本体保护配合,以FOSX-41接口装置实现。

线路故障发生,3套线路保护赌赢跳闸继电器动作出口,以通信接口FOX-41传输开入给2套串补本体保护。串补本体保护接收到的跳闸指令,启动联跳串补,将串补设备旁路。若线路单项故障跳闸开入,用户投入线路联跳允许重投,则串补设备旁路后,串补保护闭锁,延时后,若满足重投条件,串补自动重投。若多相故障开入,则串补设备旁路后,串补保护直接闭锁。

4.结束语

综上所述,该线路保护优化,通过应用新500kV线路保护装置,原有保护装置异常工作得到的改善,以新技术为支持,独立过压远跳辅助保护装置及部分相关二次回路取消,运送成本大大减少。通道上,原过压远跳辅助保护装置需配置两通道,新保护装置过压远跳功能集中在线路主保护中,原有通道取消。新型保护装置的应急载波通道建立,可确保光纤通道异常时,应急载波通道纵联距离保护功能稳定,为电网安全运行奠定基础。

参考文献

[1]全杰雄, 田鹍, 吴志宇. 500kV超高压线路保护改造分析[J]. 电工技术, 2016(1):3-4.

[2]刘臻. 500kV线路继电保护的应用思考[J]. 中国新技术新产品, 2016(14):54-55.

[3]赵本水, 张玮, 李磊. 关于500kV输电线路光纤保护通道的优化方案[J]. 齐鲁工业大学学报, 2017, 31(3):51-55.

[4]李铮, 邹长春. 关于500kV超高压输电线路的运行维护管理分析[J]. 南方农机, 2018(7):160-160.

论文作者:潘泰岗

论文发表刊物:《中国电气工程学报》2019年第3期

论文发表时间:2019/6/11

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