RET670 主變保護調試技術研究

趙曉明， 余志慧

（1.浙江省電力試驗研究院， 杭州 310014； 2.杭州市電力局， 杭州 310016）

輸配電

RET670 主變保護調試技術研究

趙曉明1， 余志慧2

（1.浙江省電力試驗研究院， 杭州 310014； 2.杭州市電力局， 杭州 310016）

介紹了基于 IEC 61850 標準設計的 ABB 公司 RET670 主變保護裝置基本原理與基本配置， 重點探討了保護調試與保護整定中容易發生的錯誤和保護裝置在可編程邏輯實現上的某些缺陷，以供保護裝置調試時參考。

RET670； 主變保護； 調試技術

RET670 主變保護裝置是 ABB 公司新推出的基于 IEC 61850 標準設計的 RED670 系列產品之一，裝置把主變差動保護、公共繞組差動保護、距離后備保護、過流保護、過勵磁保護等保護功能集為一體。

目前 RET670 主變保護裝置在浙江 500 kV電網中已有應用，但調試中發現保護裝置在原理實現、保護整定計算等方面還存在一些問題。本文就此進行研究并提出解決辦法，以期保護裝置能更好地在電網中應用。

1 RET670 主變保護裝置基本配置

RET670 主變保護在 500 kV 電網中一般配置兩面屏柜，組成“雙主雙備”的保護雙重化配置方式。表1為具體配置方案。

保護中的電流與電壓回路除 220 kV 失靈保護外均接入 RET670 主變保護裝置。各種保護集中在一套微機保護裝置中，相比 ABB 公司的RET521 系列主變保護， RET670 在保護組屏上更為集約和簡化。

表1 RET670 主變保護配置方案

2 保護整定計算和調試中應注意的問題

RET670 主變保護具有 ABB 公司“6”系列保護的一些特點，在保護整定和調試中特別要注意電壓、電流基準值的選取，這些定值在保護整定書中一般不體現，極易出錯。在保護調試中也要注意電壓、 電流輸出量均應折算到電壓基準（UB）和電流基準（IB）。 下述內容是保護整定錯誤的一些具體實例。

（1）RET670 主變保護電壓變比基準值整定錯誤： Analogmodules 里的 TV 變 比 基 準定 值 誤整定為 515 kV，230 kV，36 kV，導致中性點電壓偏移保護等動作值不準。電壓模塊中的變比正確設置應為 500 kV， 220 kV， 35 kV/100 V， 不同于主變額定電壓。以此類推，在保護差動模塊中不能將主變額定電流與TA額定電流混淆，否則將導致保護差流嚴重失真。

（2）保護整定計算錯誤導致 RET670 主變過勵磁保護在未達到發信定值時保護已經出口。此保護的反時限過勵磁保護整定為 Tailor 模式， 即最大值和最小值之間5等分，再按照廠家給出的允許過勵磁運行曲線整定相應的時間定值。過勵磁保護的啟動值與基準電壓相關，告警定值與啟動值成小于 1的系數關系，而不是與基準值相關，一般整定為小于啟動值的 2%。 某變電站整定為105%， 導致保護還未告警就已經進入跳閘時序。

3 保護裝置的缺陷與改進

RET670 主變保護通過保護模塊加可編程邏輯實現諸如保護跳閘、保護邏輯判別等全部保護功能。可編程邏輯具有相當大的靈活性，同時也存在相當大的邏輯設置錯誤的可能，必須對不同邏輯版本進行嚴格審核管理。以下是保護可編程邏輯設置錯誤的一些具體實例。

3.1 過勵磁保護無法啟動失靈保護

在某 500 kV 變電站定期校驗中，發現 RET670主變過勵磁保護無法啟動 220 kV 及 500 kV 斷路器失靈保護。針對此現象，對主變過勵磁保護固有邏輯及其外部可編程邏輯進行了詳細的分析和試驗，發現只有在提高過勵磁保護出口跳閘脈寬整定時間時才能正常啟動失靈保護，否則過勵磁保護均無法啟動失靈保護，將導致在主變故障時事故范圍擴大。

圖1為過勵磁保護的內部邏輯圖。圖中Alarm 為過 勵磁告警， M 為過勵磁 倍數標 幺值，V/Hz>為反時限過勵磁啟動值， V/Hz?為定時限過勵磁整定值（高值）， TRIP 為保護跳閘（包含啟動失靈）。 當 M 值達到 V/Hz> 或 V/Hz＞ 時保護經過延時邏輯跳閘。邏輯圖中有個積分符號，其作用就是脈寬延時。從邏輯圖中看出無論選擇反時限或定時限過勵磁保護， 選擇 IEEE 曲線或用戶定制曲線均要經過此邏輯脈寬。查看 RET670 保護整定單， 發現 Tr-Pulse（跳閘脈寬）整定為 100ms，改為 300 ms 后重新測試出口接點，出口接點脈寬測試結果為 300ms， 再進行過勵磁保護啟動失靈保護測試，測試通過。提高過勵磁保護跳閘脈寬到 200ms以上可以保證啟動失靈功能實現。但此時間不宜整定過長，因為動作脈寬一旦整定，接點的動作時間將嚴格按照整定時間動作。如果整定過長，將造成過勵磁故障量返回后此出口接點仍保持。 雖然 220 kV， 500 kV 失靈保護有電流判據參與出口閉鎖，但出口接點一直動作仍存在誤啟動失靈保護的安全隱患。

圖1 RET670 裝置過勵磁保護邏輯圖

應用 ABB 公司 PCM600 軟件內部嵌入的 PST參數化配置工具可以查看過勵磁外部可編程邏輯圖（圖2 實線部分）。過勵磁內部邏輯有 START 信號輸出，當過勵磁量達到啟動值時動作，過勵磁量小于啟動值時返回。因此可以利用 START 輸出與 TRIP 輸出并通過 1 個邏輯 “與”門輸出TRIP′， 如圖2 虛線所示， 最后把 TRIP′作為最終過勵磁保護輸出。

通過 PST 軟件將改進后的邏輯上傳到 RET670裝置。監視過勵磁保護啟動失靈接點脈寬，并整定脈寬為 500ms，可以看到最后監測到的脈寬將由整定脈寬和過勵磁量的雙重因素決定：當故障量為 250 ms 時， 保護啟動失靈接點脈寬為 250 ms； 當故障量為 1 000 ms 時保護啟動失靈接點脈寬為 500ms。

圖2 RET670 裝置過勵磁保護可編程邏輯圖

利用 1個邏輯 “與”門和過勵磁內部邏輯START 輸出就可解決 RET670 過勵磁保護無法啟動失靈保護的重大缺陷，并克服了單純提高 Tr-Pulse 跳閘脈寬整定時間可能造成誤啟動失靈保護的安全隱患。 因此建議盡快修改 RET670 保護邏輯，以滿足 500 kV 保護標準化設計規范要求，消除過勵磁保護無法啟動失靈保護的重大安全隱患。

3.2 35 kV 側出口無保護跳閘信號

在某 500 kV 變電站定期校驗時， 發現主變RET670 保護跳 35 kV 側開關出口接點沒有響應。此時如主變發生故障， 35 kV 側斷路器將拒動。經反復試驗發現， 此問題是由于 RET670 保護邏輯中用于 35 kV 側出口的跳閘邏輯模塊（TRIP4）的功能關閉（Operation＝Off）所致。

RET670 保護邏輯中有 4 個跳閘邏輯模塊（TRIP） 用于出口跳閘， 其中 TRIP1 用于 500 kV側開關跳閘， TRIP2 用于 220 kV 側開關跳閘，TRIP3 用 于 220 kV 側 母 聯 、 分 段 開 關 跳 閘 ，TRIP4 用于 35 kV 側開關跳閘， 而整定單中將TRIP3 整定為 35 kV 側開關的跳閘模塊， 并將此模塊功能開放， 而對 TRIP4 并沒有做出說明。 這樣就導致了主變保護的跳閘邏輯與整定單不對應。后對主變保護的可編程邏輯進行了修改，將出口 邏 輯 中 的 TRIP3 與 TRIP4 互 換 ，TRIP4 用 于220 kV 側母聯、 分段開關跳閘， TRIP3 用于 35 kV側開關跳閘。修改后的保護跳閘邏輯經驗證正確。

4 結語

RET670 是一種新型主變保護裝置，還需要在實踐中不斷總結應用的經驗和教訓，要重視保護整定計算、保護邏輯的細微差異判別，特別是在保護可編程邏輯實現等方面應加以仔細驗證和深入研究，以進一步完善和優化保護裝置的運行環境，使裝置的運行更加穩定、可靠。

[1]朱 聲 石 ．高 壓 電 網 繼 電 保 護 原 理 與 技 術[M]．北 京 ．中 國電力出版社，1995．

[2]張 舉 ．微 型 機 繼 電 保 護 原 理[M]．北 京 ．中 國 水 利 水 電 出版社，2004．

（本文編輯：李文娟）

Research of RET670 Transformer Protection′s Comm issioning

ZHAO Xiao-ming1， YU Zhi-hui2
（1.Zhejiang Electric Power Testand Research Institute， Hangzhou 310014， China；2.Hangzhou Municipal Electric Power Bureau， Hangzhou 310016， China）

This paper describes the basic principles and basic configuration of the ABB′smain transformer protection RET670 which is designed based on the IEC 61850 standard and focused on the protection of setting and commissioning in the error-prone.Some of the defects in programmable logic about the protection device alsomade paper.In this case， enabling this protection can be better used in Zhejiang Power Grid.

RET670； transformer protection； commissioning

TM733

： B

： 1007-1881（2010）07-0001-03

2009-12-01

趙曉明（1976-）， 男， 河南許昌人， 高級工程師，從事電力系統繼電保護研究和試驗工作。

余志慧（1976-），女， 浙江龍游人， 高級工程師， 從事電力系統運行管理工作。