110KV樊城變電站是經(jīng)過改造后的智能化變電站,樊06為智能化保護裝置,二次回路為常規(guī)電流、電壓互感器二次模擬量通過合并單元數(shù)字化后,通過光纖網(wǎng)絡傳至保護裝置。為保證可靠性,合并單元模擬量采集單元為雙A/D模式,保護裝置接收兩個通道的電流,進行相關的邏輯判斷。
某日110KV樊城智能化變電站發(fā)生110KV線路出口處單相接地故障,保護裝置拒動事故。經(jīng)現(xiàn)場調(diào)試人員和保護裝置廠家分析和反復試驗后,得出拒動直接原因為智能化保護裝置雙AD門檻值配置過低。經(jīng)試驗在故障電流較大時,合并單元雙A/D采樣值之差超過門檻值,保護裝置判斷為CT品質(zhì)異常,保護裝置拒動。事故暴露了目前智能化變電站調(diào)試過程中的一些難點及調(diào)試方法的缺陷,本文根據(jù)此次事故對相關調(diào)試方法提出一些建議。
故障前樊城變電站110KV II段母線由樊07(至220KV順安變電站),樊07(至110KV徐營變電站)供電,帶樊2#主變運行,分段開關樊03分位,110KV I段母線由樊04,05開關供電,帶樊1#主變運行。
110KV樊06線路出線處20#桿-50米處吊車施工栽樹時樹尖發(fā)生偏移,導致安全距離不足放電,發(fā)生單相接地故障,樊06保護裝置未動作,查看后臺報文如下。
后臺報文:
16:27:00.623 110kV樊06開關.預告總合
16:27:00.623 110kV樊06開關.CT品質(zhì)異常合
16:27:01.967 110kV樊06開關.CT品質(zhì)異常分
故障后0.6秒后,110kV順安變順33開關跳閘,切除故障,樊城站110KV II段母線失壓。
1) 事故發(fā)生后,保護調(diào)試人員用數(shù)字化保護校驗儀在主控室樊06保護裝置處加數(shù)字量對保護裝置進行校驗,保護裝置可靠動作,初步判斷保護裝置無問題。
2) 在110KV設備區(qū),從合并單元處用常規(guī)繼電保護校驗儀加模擬量對保護裝置進行校驗,發(fā)現(xiàn)當C相電流大于40A時,保護裝置報“CT品質(zhì)異常”,保護拒動。小于40A時,保護裝置正常動作。初步判斷為SV及GOOSE回路光纖連接正常。CT品質(zhì)異常是造成拒動的直接原因,需找出造成CT品質(zhì)異常的原因。
根據(jù)廠家提供的資料,造成CT品質(zhì)異常判據(jù)有四個:
1)smv接收不均勻,超出100us,包括SV中斷,置為品質(zhì)無效;
2)重采樣找點失敗,導致采樣值為0值,品質(zhì)無效;
3)雙AD異常,品質(zhì)無效;
4)合并器發(fā)來的數(shù)據(jù)中品質(zhì)位置1時,品質(zhì)無效。
根據(jù)現(xiàn)場的試驗情況及保護廠家人員抓取的數(shù)據(jù)包的分析,雙AD異常是造成CT品質(zhì)異常的原因。
樊城變各間隔合并單元對CT二次電流采樣采用雙通道(chA,chB)即雙AD,合并單元發(fā)送到保護裝置的sv 9-2數(shù)據(jù)是一次值,雙AD門檻值設置在保護裝置處。
保護裝置通過雙AD門檻值,計算出報CT品質(zhì)異常的越限值(雙AD門檻值*0.2倍)。保護裝置的雙AD門檻值應根據(jù)CT變比設置,樊06的CT變比為600,雙AD門檻值應設置為600000mA。
經(jīng)檢查樊06保護配置中雙AD門檻值為100000mA(配置錯誤),對應越限值100000*0.2=20000mA=20A,即當chA-chB>20A(一次值)時,雙AD采樣異常,保護裝置會報CT品質(zhì)異常,閉鎖保護。
經(jīng)多次試驗,并對保護裝置程序追蹤,發(fā)現(xiàn)大電流時(當合并單元處加二次電流大于40A,對應一次電流為4800A以上時)雙AD會出現(xiàn)異常報警,此時滿足CT品質(zhì)異常判據(jù)○3,閉鎖保護。在樊06線路故障時,C相二次電流有效值達到73.8A,一次電流為8856A,此時chA-chB的值達到了保護裝置報CT品質(zhì)異常的越限值,閉鎖保護。
配置更改正確后,在合并單元處多次加大電流進行試驗,保護裝置均能正確動作。
1)智能化保護裝置現(xiàn)場調(diào)試較特殊,在合并單元處,電流為模擬量輸入,而電壓為FT3數(shù)字量輸入,因此,常規(guī)繼電保護校驗儀與數(shù)字式保護校驗儀均不滿足既要輸入模擬量又要輸入數(shù)字量的要求。在實際調(diào)試過程中,通常采取只在合并單元處加電流模擬量,在保護裝置處查看相關采樣及刻度,因電流,電壓不能同步輸出,所以不能做距離保護,零序保護試驗,目前尚無在合并單元處應加最大電流值的標準及規(guī)范,此類情況在調(diào)試中難以發(fā)現(xiàn)。
2)現(xiàn)場調(diào)試人員對智能化變電站調(diào)試相關配置文件中的參數(shù)不熟悉,沒有認真檢查裝置中的配置文件,相關技術水平跟不上。
1)針對目前采用的常規(guī)電流互感器,合并單元,保護裝置的智能化變電站調(diào)試時,應要求廠家多配置一臺PT合并單元。這樣,就可以實現(xiàn)電流,電壓由一臺常規(guī)繼電保護校驗儀輸出,可以完成合并單元至保護裝置的整體校驗。在沒有相關合并單元所加最大電流,電壓的要求下,按保護裝置定值通知單最大值進行相關整組實驗,并認真檢查保護裝置報文。
2)提高調(diào)試人員技術水平。在廠驗時,調(diào)試人員應熟悉設備的配置文件及含義,在現(xiàn)場投產(chǎn)前應認真檢查設備的配置文件。
3)在調(diào)試中應特別注意保護裝置發(fā)出的品質(zhì)異常、雙AD不一致等報文。
本文編自《電氣技術》,論文標題為“CT品質(zhì)異常導致保護拒動事故原因分析”,作者為凡紅濤、張勇剛。