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探讨分布式微机母线槽的保护


探讨分布式微机母线槽的?;?/span>
 
 0 探讨分布式微机母线槽的?;ひ?br />  母线?;た焖?、准确动作对超高压电网稳定运行至关重要,它还是保证超高压电网继电保护选择性的重要环节,在?;さ缌ι璞?*方面的作用也不可忽视。正是由于母线保护在电网中特殊的重要地位,人们对微机母线保护的推广应用持谨慎态度。微机母线?;な欠窕嵫杆偻乒?,微机母线?;びο蚰姆矫娣⒄梗档蒙钊胩教?。
  1 母线?;ぴ诵械募蛞治?br />  目前电网运行的母线?;ぶ饕堑缌鞑疃;ぃ灿猩倭肯啾仁侥赶弑;ぴ谠诵校渲兄饕捎糜氲缌鞑疃岷弦员冉夏噶缌飨辔蛔魑赶弑;さ难≡裨?br />  东北电网近10年统计资料表明,母线?;す捕?0次,不正确12次,正确动作率仅为82.85%。在这12次不正确动作中,因制造质量**引起2次(出口干簧继电器异常和交流电流继电器接点卡死各1次);调试不当、误碰等人员直接过失5次;与母线?;ば阅苡泄氐牟徽范?次,这5次不正确动作中有4次也与使用不当有关??杉宋蛩厥窃斐赡赶弑;げ徽范鞯闹饕颉R虼?,研制的微机化母线保护除满足厂站自动化要求外,要充分利用自检等功能,以减少运行、维护人员工作量。
  2 探讨分布式微机母线槽的?;ぜ惺轿⒒赶弑;?br />  随着微机线路保护的成功应用,众多科研制造部门将注意力投向了微机母线保护。
  在现场应用的微机母线?;た梢苑治?类:一种是采用比率制动原理的快速母差?;ぃ?~4];另一种是利用电流差动作为启动元件先跳母联断路器,再利用母联跳开后双母线电压的不同来选择故障母线。
  微机母线?;ひ话忝挥泄驳牟畹缌骰芈?,而是通过对各元件电流进行模数转换后,经计算获取差动量和制动量。微机母差保护利用软件补偿来解决电流互感器(TA)变比不一致问题,对数字量运算还便于采用更为复杂、可靠的判据。有的微机母差保护利用采样值差动原理加快区内故障?;ざ魉俣纫约跎賂A饱和对母差?;さ挠跋欤?]。微机母差?;せ箍梢酝ü惴ǚ治雠卸蟃A饱和情况,避免引起母差保护误动作[6,7],从而降低了母差?;ざ訲A的要求。微机母差保护的成功应用为母差?;さ姆⒄固峁┝嘶?。
  同时也应看到,现阶段的微机母差?;ば枰尤肽赶咚性牡缌髁考案衾肟匚恢昧?,其二次回路要较固定连接式低阻抗母差?;じ丛?。用于对动作时间要求不严格的场合,由于使用二次电缆多于老式低阻抗母差?;ぃ鲜降妥杩鼓覆畋;と哉加幸欢ǖ挠攀啤6杂谀赶吖收锨谐奔湟笱细竦那榭?,微机母差?;ぴ诙魉俣壬峡捎胫凶杩鼓覆畋;は噫敲?,且不需要辅助TA及切换继电器,二次回路构成上有所简化,减少了现场维护量,但在区外故障TA饱和影响方面还需要进一步积累运行经验。母差?;ざ餍藕偶虻ィ锻瞬僮骷嘎噬?,一些常规母差?;ざ訲A断线等环节也有监视功能,对厂站自动化影响不明显,也是影响微机母差?;ね乒阌τ玫囊桓鲈颉?br />  随着计算机、通信技术水平的迅速提高,继电保护下放到开关场的方式得以实施并逐渐得到认同。电压水平越高的厂站,占地面积越大,消耗电缆也越多,继电?;は路诺木眯б嬖矫飨浴<痰绫;は路哦晕⒒赶弑;ぬ岢隽诵碌囊蟆?br />  3 母线保护的分散布置与实施
  因常规母差保护需要将母线上连接的所有元件的电流回路差接在一起,难以实现分散布置。微机母差?;っ挥泄驳牟畹缌骰芈?,差动量和制动量是通过对数字量计算获取的,借助通信网络,容易实现分散布置的要求。国外已有微机分散布置母差?;さ某晒υ诵芯?,如ABB公司的REB500型微机母差?;ぃ┑缌居腥酥蛋嗟谋涞缯鞠低场S爰惺侥覆畋;は啾?,分散布置方案有更多优点[8]:
  a.可以减少误操作、误碰导致母差?;の蠖鞫鸲喔龆下菲魍碧⒌募嘎省?br />  b.不必将所有TA二次电缆集中到母差?;て辽?,减少了TA二次回路电缆,使TA二次回路得到简化,也使得母差?;び肫渌;す靡蛔門A成为可能。
  c.容易与线路或变压器的主?;ぷ楹?,与后备?;は嗷ケ赣?。
  实现母线保护分散布置可以彻底消除厂站不同设备单元间的电气连接,在减少电缆投资、缩减中央控制室与厂站占地方面经济效益显著。面对继电保护下放的大趋势,加快研制分散布置的微机母线保护,应是微机母线?;し⒄沟闹饕较颉?br />  3.1 方向式分散布置母线?;?br />  在集中式母线保护应用中,电流差动保护原理简单,易于实现,多年来已成为母线?;さ闹髁鳌6杂诜稚⒉贾玫姆桨?,电流差动回路难以形成,应积极探索其他原理的母线?;?,以适应分散布置的需要。
  对于闭锁式线路纵联保护,通常设有反应区外故障的启动发信元件和反应区内故障的停信元件。区外故障时,启动元件要比对侧保护停信元件灵敏度高,以闭锁对侧保护,防止误动。排除通道等因素的影响,闭锁式?;け旧淼目煽啃砸训玫焦稀W魑鞅;?,微机闭锁式线路纵联?;た梢酝耆从ο呗飞系母髦掷嘈凸收稀?br />  可以把母线当做一条超短的线路来对待,母线上连接的各个电气元件则可视为多端线路的一端。由于母线?;げ槐乜悸茄∠嗵?,如果母线处于一个开闭所内,即母线上只连接有线路,采用闭锁式线路保护原理,可以构成相应的母线?;ぃ豪酶飨呗繁;ぶ卸韵呗啡哂辛槊舳娶蚨伪;ぷ魑舳靡苑从δ赶叩那夤收稀T谙呗繁;ぶ杏擘穸伪;すδ芟嗤姆捶较蛟粗赶蚰赶叩脑?,用以反应母线故障,这个元件在保证对母线故障有灵敏度的情况下,与各出线?;さ蘑蚨蜗嗯浜稀=魈跸呗贩从η夤收虾颓诠收系脑楹显谝黄鸺纯晒钩赡赶弑;?。当线路发生故障时,故障线路的Ⅱ段瞬动接点发出闭锁信号,母线保护不能跳闸。当母线故障时,反应区内故障的元件动作,同时没有闭锁信号,母线保护正确动作。由于是建立在完善的微机线路?;せ∩?,这些正、反方向元件应能瞬时反应各种类型故障。
  这里利用线路?;あ蚨蔚乃捕拥阕魑从η夤收系脑⒉皇?*的,完全可以根据电网的需要来确定它的整定范围。而反应母线故障的元件应与反应区外故障的元件相配合,同时保证母线故障时有灵敏度。
  对于普通厂站,可以在主变、发电机—变压器组及母联(分段)单元上增设线路微机保护装置,作为方向式母线保护的组成部分。母联单元微机?;び糜诒Vつ赶弑;さ难≡裥裕谥赶虿煌赶叩姆较蛏暇ι栌蟹从η?、区外故障的元件。
  这种方向式分散布置的母线?;ぃ骷涓舻ピ湎嗷ソ换坏男畔⒘啃?,可以通过简单可靠的通信网络来实现。充分利用了已有的微机线路?;?,能够随线路?;さ乃鼗鼗梢越徊浇档凸こ淘旒?。母线?;そ⒃诔墒斓奈⒒呗繁;せ∩?,同时可以将电压闭锁量分散布置,可靠性高。母线保护也将不再受到TA饱和的影响。
  与微机线路保护相结合,方向式母线?;す钩杉虻?,对集中式母线保护的情况也能适应,应引起人们的足够重视。方向式母线?;せ箍晌哐沟缤匾д灸赶弑;に鼗峁┭≡?。
  3.2 无主站分散布置的微机母线保护
  微机分散布置电流差动原理的母线?;び爰惺轿⒒覆畋;は啾?,需解决2个技术难题:一是实时传输大量数据;二是高精度的同步采样技术。
  数据通信量大,导致通信网络构成复杂,甚至通信网络设备的复杂程度有可能超过继电?;ど璞副旧?。这不仅增加了设备投资,在一定程度上也降低了母差保护的可靠性。微机电流差动母线?;ねü至考扑慊袢〔疃亢椭贫?,对不同间隔单元采样同步性要求极高,特别是对应用采样点差动原理等快速动作的情况,采样的同步性就更为重要。这也是目前已投入使用的微机分散布置母差?;ぞ柚弥髡镜脑蛑?。经过理论分析和试验室验证,我们已找到了解决上述问题的方法,试制了无主站的分散布置的母差?;?。
  对于双母线方式,母差?;さ拿扛黾涓舻ピ?个插件组成,即大差动插件、选择差动插件(含电压闭锁)、通信插件、信号及出口插件和电源插件。不同下放单元之间通过串接的环状通信网络连接。通信网络采用光纤介质,共有4路384 kbit/s速率的串行通信口,2路用于大差动插件,实现数据传输的双重化,以提高可靠性;另2路用于双母线的2个选择元件。大差动接入专用的母差?;A,选择元件与其他保护公用TA。母差?;げ簧柚鞯ピ?,只由各间隔单元通过环行通信网络串接组成,且各间隔单元的软件、硬件构成相同。母差?;げ捎帽嚷手贫怼?悸潜;ひ丫路?,使用电缆量很少,对运行方式仍采用对隔离开关辅助接点直接判别的方法。保护中设有相应的软件,监测、判别隔离开关和断路器辅助接点状态是否异常以及TA是否发生断线等。
  应用这种环行通信网络,在现有硬件基础上,当每周期采样36点时,环行网络*多可接入18个单元,采样同步问题也得到妥善解决。试验室测试表明,在不接入GPS等外部时钟的情况下,经过技术处理,不同间隔单元*大采样不同步时间小于1 μs。
  无主站的微机母差?;び捎胍淮紊璞赶喽杂?,软、硬件相同的间隔单元组成,对通信网络要求低,更有利于保护下放。二次电缆少,通信网络简单,使无主站的微机母差?;た梢猿浞掷梦⒒湍覆畋;ざ訲A特性要求低的优点,增加硬件冗余度,通过大差动和选择元件接入不同TA绕组,使母差?;さ目煽啃源笪岣?。
  4 结论
  a.常规母差?;ご嬖诘奈侍庵饕鞘褂煤驮诵形の侍猓槐囟宰爸帽旧淼目煽啃怨诒?。
  b.采用现有集中式微机母差?;?*替代常规母差?;せ剐枰奔?。
  c.微机分散布置母线?;ば阅苡乓欤悄赶弑;の⒒闹饕⒄狗较?。
  d.母线?;げ挥窒抻诘缌鞑疃?,特别是结合?;は路诺男虑榭觯浞掷孟钟形⒒;ぷ试矗剿魇褂闷渌淼哪赶弑;ぁ?br />  e.以微机线路?;の〉姆较蚴侥赶弑;す钩杉虻?,适用于保护下放方案和母线保护双重化需要,应给予充分重视。
  f.无主站的分散布置母差保护硬件要求低,冗余度大,为?;は路盘峁┝诵卵≡?。

 

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