变压器就地后备保护及站域后备保护分析论文_齐欣,贾荣正

变压器就地后备保护及站域后备保护分析论文_齐欣,贾荣正

(国网河北省电力公司检修分公司 河北石家庄 050000)

摘要:对于变压器的后备保护配合困难、动作时间长、灵敏性不能保证等一系列困难,提出了新的整定变压器后备保护的方法。新方法是变压器各侧都配有具有正反两方向的动作距离保护,其阻抗定值都按照能实现功能灵敏性的要求整定而选择性却是运用稳固的时间定值来配合实现,这样就把变压器就地后备保护的复杂性降低了。针对上述的整定方法中或许存留速动性不足等问题。因此,进一步建造站域后备保护体系,综合利用其范围内的大量信息,完成故障的判断以及应对方法决策,快速解决站内故障。故障下保护系统的分析表明,站域的后备保护体系能够有效地和就地保护相协同,达到快速、有效、有选择性的清除故障。

关键词:变压器 后备保护 问题分析

传统变压器的后备保护只能取得本侧故障讯息,不能快速精准的识别故障具体位置,只能经过繁杂的保护装置以及整定来尽量满足其选择性与灵敏性的要求。电压等级低的变压器一般设置多段的过流保护,以零序电流的保护以及接地的后备保护为主,并且根据站内变压器电源的运行方法,按照选择性要求维护计算定值并且检验灵敏度。在部分运行情况下,繁琐的整定计算仍然没办法解决后备保护中选择性与灵敏性间的冲突,这给电力安全系统的稳固运行带来潜伏的威胁,对于整定变压器就地后备保护的困难,以及在部分特殊情况下灵敏性与速动性等问题的难以保证,应提出配置与整定的新方法,且让有容错能力的站域后备保护体系与其密切结合形成后备保护的新方案。

1变压器的就地后备保护整定的新方法

距离保护是变压器的后备保护,它对完善后备保护之间的配合关系有着重要作用根据以往的实验结果表明,阻抗原理的后备保护配置能够符合运行要求。因此,提出了具有正反两个方向距离保护的就地后备保护新方案,并且假设其能够输出阻抗部件的基本启动信息。之中,正方向的距离保护是变压器的近后备保护和侧母线的远后备保护,而反方向的距离保护是本侧母线的近后备保护与本侧全部出线障碍的远后备保护;基于正方面距离的保护作用以及对其灵敏性的要求,其原则定为变压器的其他侧母线障碍时要确保一定程度上的灵敏度。基于反方向的距离保护作用与其对灵敏度的要求,其制定的原则为变压器的本侧母线中任意一条出现障碍时一定要保证其灵敏度。

2变压器的就地后备保护的方式与时间

为了确保就地后备保护的选择性,动作时间按照以下原则整理规定:故障发生时,首先要母分断路器来减小故障范围;作为相邻部件后备时,要有选择性的仅仅绕开近故障点的断路器,因而确保变压器的其他两侧持续运行;当变压器内部障碍后备保护的时候,应跳开其三侧断路器让变压器尽可能快的退出运行。

2.1变压器就地后备保护存在的问题以及战域后备保护的提出

变压器就地后备保护的每侧计算全部得到了一定程度上的简化,这不但阻碍定值满足其灵敏性的要求,并且按照出线断路器、变压器与母分断路器前后的跳闸顺序,来制定阶梯时间值,保障了就地保护的选择性。但是就地后备保护的时间阶梯多,在某部分运行条件下不能满足其速动性的要求。因此提出运用本站内的信息建造战域保护,站域保护是用就地保护来启动的,与断路器的开关量信息作为根本,运用判据完成故障元件的鉴别。因此变压器的就地后备保护与变压器站域后备保护是息息相关相辅相成的一个整体,就地保护为战域保护提供方向与大概位置范围;战域保护运用判据鉴别故障部件,直接对相关断路器发布命令,去除障碍故障,让就地保护折回,在后备保护大体框架中,就地后备保护的运作机会很少,只有当站域保护因网络破坏等其他原因失效时,就地后备保护才会运作,此时的运作满足灵敏性与选择性,但是速动性会有一定程度的下降。

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2.2战域后备保护与就地后备保护的相关区别分析

站域保护与就地保护相比,首先其能够精准的鉴别故障元件,加快清除故障的速度,让就地保护迅速归返;其次,其拥有一定的容错性,在就地保护体系中发生单一的故障时依旧能准确鉴别故障部件;而且,站域后备保护会从就地后备保护中取得信息,并不会对就地保护有反作用,即便发生了网络破坏等严重状况,就地保护系统也依旧可以独立工作。所以,站域保护和就地保护是相互协调的,二者共同完成后备保护体系中选择性、速动性与灵敏性的统一目标。

2.3战域后备保护的具体系统方案

战域后备保护的具体方案大概分为信息域和作用域两种,站域保护体系的信息域包含了中心变电站与出线断路器中所设置的就地后备保护信息。因为模拟量信息运输的过程对同步性能的要求非常严格,在故障发生状况下传送数据量较大并且要求很高。站域保护体系的作用域是安装在站内的全部断路器上的,为了确保就地后备保护具有独立性与可靠性,站域保护体系的运输不作用在就地后备保护装置上,只是对断路器的状况进行控制。站域保护能够安置在智能变电的站控制层中,运用网络收集信息域中开关量的信息,并对作用域中的断路器站域保护体系实施跳闸命令。站域保护完成的功能逻辑中,站内全部断路器的失控保护功能是由站域保护体系集中实现完成的,而红色曲线中的障碍鉴别功能以变压器为单位,作为独立的线程分别完成。因此,站域保护体系会有独立线程,每个线程的完成都与变压器的障碍判断、连接母线的事故判断以及各侧死区的故障判断相对应。

3战域保护故障的判断与容错性分析

当变压器的正方向阻抗部件启动时,而全部反方向阻抗部件不启动,就可以判定是变压器内部的故障,此时应绕开变压器每一侧断路器。变电站中最主要的设备之一就是变压器,它不仅能对瓦斯进行保护,还可以对电气量进行主要保护;高电压等级的变压器还拥有双套主保护,后备保护运作的机会并不多。变压器就地保护是为了确保选择性以及速动性所存在的不足;站域保护则是运用判断数据进行故障鉴别,可以有效提高运作速度,但思虑容错性时要保留有一定的延时性,采用固定延时,能够减去发生概率比较大的线路性故障。其容错性的分析包括:变压器内部的故障发生时,若故障侧有电源,就会有元件启动;鉴别变压器故障和外部故障的主要关键,外部故障有两种状况,故障侧的部件拒动与启动信息丧失;对于拒动的情况,站域后备保护会加快运作虽然增大了故障解除的范围却依旧满足配合原则;对于信息丢失的情况,能够通过通信机制来检测。

结束语

变压器的就地保护配置以及整定的新方法,能够适用于各种等级电压的变压器时间定值计算,运行方式对其影响较小,不但减小了后备保护的复杂度,而且还满足其灵敏性与选择性的根本要求。站域保护方案的提出,是在本站内开关量的信息基础上,利用拥有较好容错性能力的判断来完成故障部件以及跳闸决策的判断,实现快速、精准去除故障部件的目标。

参与文献

[1]沈绍斐,王慧芳,刘颖,等.变压器就地后备保护及站域后备保护研究[J].电网技术,2017,41(1):291-297.

[2]蔡冰娥,吴文宣,唐志军,等.智能变电站站域后备保护的方案[J].电力与电工, 2013(2):10-14.

[3]刘益青,高厚磊,李乃永,等.适用于站域后备保护的智能变电站站间信息传输方案[J].电力系统保护与控制,2015(2):96-102.

作者简介

齐欣(1988-12),女,汉族,河北省石家庄市,从事变压器检修工作;

论文作者:齐欣,贾荣正

论文发表刊物:《电力设备》2017年第26期

论文发表时间:2017/12/23

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