提高繼電保護調試正確率的方法

徐迪生,唐傳龍,吳 凡

1.國網潼關縣供電公司 陜西渭南 714399 2.安徽萊特實業集團有限公司 安徽蚌埠 233099 3.國網蚌埠供電公司 安徽蚌埠 233090

1 現場情況

某地750 kV智能變電站新建工程由節能、環保、集成的設備組合而成[1],采用高速網絡通信技術進行信息傳輸,自動完成信息采集、測量、控制、保護、計量、監測等基本工作,并可根據需要支持電網進行實時自動控制、智能調節、在線分析決策、協同互動等。這一750 kV智能變電站的建成投運對關中地區網架結構優化有重要作用,可以提高電力交換能力,對西安地區大型電源接入具有重要意義。

該750 kV智能變電站不是全數字化智能變電站,無合并單元,直接采樣保護裝置模擬量,開關量、跳閘信號為通用面向對象變電站事件(GOOSE)數字信號,具體二次設備布置方式如圖1所示[2]。

目前,針對這類保護設備的專用調試儀器尚不成熟,測試得到的保護動作時間與裝置顯示的保護動作時間存在較大誤差,時間不同步,給該750 kV智能變電站繼電保護的調試造成不便[3]。可見,如何提高繼電保護調試正確率,需要進行重點分析。

2 傳統調試方法

針對該750 kV智能變電站特殊的二次結構,

圖1 750 kV變電站二次設備布置方式

繼電保護的傳統調試方法為由模擬繼電保護測試儀向保護裝置施加模擬采樣量[4],由數字繼電保護測試儀向保護裝置施加開關量,并由數字繼電保護測試儀接收保護動作時間,如圖2所示。

圖2 繼電保護傳統調試方法

對于傳統調試方法而言,由于由兩種測試儀分別施加模擬量和數字量,會導致不同步現象,造成保護裝置顯示的繼電保護動作時間與測試儀測得的繼電保護動作時間誤差較大,不能正確反映繼電保護動作時間,造成調試結果不正確[5-10]。

根據對不同功能和不同間隔的繼電保護調試正確率進行統計,得出用傳統調試方法進行繼電保護調試的正確率,見表1。

由表1可見,如果采用傳統調試方法對該750

表1 繼電保護傳統調試方法正確率

kV智能變電站進行繼電保護調試,總的正確率只有44.26%,遠遠不能滿足繼電保護調試正確率100%的要求。

3 全球定位系統對時

模擬繼電保護測試儀與數字繼電保護測試儀均采用全球定位系統對時時,兩種測試儀之間的時差統計見表2。

由表2可知,采用全球定位系統對模擬繼電保護測試儀和數字繼電保護測試儀進行對時時,兩種測試儀之間的平均時差為1.710 5 ms,長于1 ms,造成兩種測試儀不同步,從而影響調試的正確性。

表2 全球定位系統對時時差

4 快速觸點和慢速觸點觸發對時

通過快速觸點觸發和慢速觸點觸發,對模擬繼電保護測試儀和數字繼電保護測試儀進行對時,時差統計分別見表3、表4。

表3 快速觸點觸發對時時差

由表3、表4可知,快速觸點觸發對時時,模擬繼電保護測試儀和數字繼電保護測試儀之間的平均時差為0.989 ms;慢速觸點觸發對時時,模擬繼電保護測試儀和數字繼電保護測試儀之間的平均時差為1.991 5 ms。可見,采用快速觸點觸發對時,兩種測試儀之間的平均時差滿足調試要求,可以避免因測試儀不同步而降低調試正確率。

表4 慢速觸點觸發對時時差

5 新調試方法

基于快速觸點觸發對時,針對該750 kV智能變電站,提出繼電保護新調試方法。

(1) 通過數字繼電保護測試儀向保護裝置施加GOOSE開關量,同時觸發模擬繼電保護測試儀快速觸點。

(2) 通過模擬繼電保護測試儀向保護裝置施加模擬采樣量。

(3) 保護裝置動作,讀取保護錄波文件。

(4) 對比模擬采樣量與GOOSE開關量之間的時差。

以斷路器保護跟跳邏輯為例進行新調試方法驗證。具體邏輯為A相單相失靈,啟動斷路器保護跟跳邏輯,外部GOOSE開關量輸入為“保護A相跳閘輸入”,電流Ia為A相電流。對時差進行計算,電流互感器采樣到的輸入時間與“保護A相跳閘輸入”電流互感器時間的差值為0.833 ms,短于1 ms,滿足調試要求,可以保證調試的正確性。

采用新調試方法對該750 kV智能變電站繼電保護的調試正確率進行統計,結果見表5。

6 結束語

測試儀測得的繼電保護動作時間與保護裝置顯示的繼電保護動作時間存在較大誤差,給某750 kV智能變電站繼電保護調試造成不便。針對這一問題,筆者進行了模擬繼電保護測試儀與數字繼電保護測試儀同步試驗,基于快速觸點觸發對時,提出了新的調試方法,提高了繼電保護調試的正確率。

表5 繼電保護新調試方法正確率