某110KV变电站后备保护动作情况分析

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  背景情况
  某变电站发生故障。故障发生时2号主变中、低压侧后备保护装置RCS-9681C保护启动,未动作,2号高压侧后备保护装置RCS-9681C过流Ⅰ段保护动作。
  保护配置
  2号主变高、中、低后备保护装置均为RCS-9681C,程序版本为R2.24。
  主变高后备:投复压过流Ⅰ段,复压过流Ⅰ段经复压闭锁,不经方向闭锁,保护定值为6.17A,延时为2.4s。
  主变中后备:投复压过流Ⅰ段、Ⅱ段,其中Ⅰ段、Ⅱ段经复压闭锁,不经方向闭锁。保护定值分别为:4.24A、4.24A,延時分别为:1.8s、2.1s。
  主变低后备:投复压过流Ⅰ段、Ⅱ段,不经复压闭锁和方向闭锁。保护定值分别为4.86A、4.86A;延时分别为1.2s、1.5s。
  复压闭锁负序电压定值为7V,低电压定值为70V。
  分析说明
  中压侧后备保护装置RCS-9681C在故障时刻的录波波形(0_3_28_20151124095610720.dat)如图1所示:
  由图1中的电流波形可知,发生故障时(相对时间为61ms),故障电流(三相电流中的最大值,即B相电流)大于电流定值,装置保护启动。由于复压过流Ⅰ段、Ⅱ段均经过复压闭锁,因此装置需要对电压进行复压逻辑的判断。保护装置对复压逻辑的判断为实时采样计算,只有当复压条件和电流条件均满足时,复压过流计时器才开始计时。如果在故障过程中,出现复压条件或电流条件不满足时,计时器将会清零。
  由于中压侧后备保护复压过流Ⅰ段和Ⅱ段的时间定值分别为1.8s和2.1s,由图1中的电压波形可知,在相对时间1158ms至1818ms时间段内,三相电压出现变化,导致复压闭锁逻辑判据在复压定值上下波动,不能持续满足复压动作条件,计时器出现清零,未能达到复压过流Ⅰ段和Ⅱ段保护整定延时,因此复压过流Ⅰ段和Ⅱ段均未动作。
  中压侧后备保护装置的复压动作输出接点,接入高压侧后备保护装置RCS-9681C的其他侧复压动作开入,中压侧三相电压在相对时间1158ms至1818ms时间段内出现波动,但未满足复压动作输出接点返回的防抖时间(50ms)要求,因此在该时间段内,高后备保护装置的其他侧复压动作开入保持为1。在相对时间1978ms(09:56:12.698)时,中压侧由于无流,复压动作输出条件不满足,复压动作输出接点经防抖延时后(50ms)返回,因此高压侧保护装置的其他侧复压动作开入在09:56:12.758返回为0。而高压侧本侧电压在09:56:12.538时即满足复压条件,且高压侧保护装置 “过流保护经其他侧复压闭锁”控制字为1,复压闭锁逻辑采用的是本侧复压和其他侧复压动作开入的“或”逻辑,因此高压侧复压条件在整个动作过程中均满足。
  高压侧后备保护装置RCS-9681C在故障时刻的录波波形(0_2_198_20151124095610720.dat)如图2所示:
  图2中模拟量1.1为Ia、2.2为Ib、3.3为Ic,6.128为Uab、7.129为Ubc、8.130为Uca;开关量1.50793为整组启动、2.50751为过流Ⅰ段动作、19.50695为过流保护压板、20.50701为接地保护压板、21.50702为不接地保护压板、22.50703为其他侧复压动作开入。
  由图2中的电流波形可知,发生故障时(相对时间为61ms),故障电流(三相电流中的最大值,即B相电流)大于复压过流Ⅰ段电流定值,装置保护启动。在相对时间1838ms时,故障发生转换,A相电流增大,并且在达到复压过流Ⅰ段延时定值期间,A相电流有效值均大于复压过流Ⅰ段电流定值。因此复压过流Ⅰ段在启动后,电流条件及复压条件一直满足,经整定延时后,保护正确动作。
  结论
  综上所述,由于不满足复压条件,中压侧后备保护装置RCS-9681C复压过流Ⅰ段和Ⅱ段保护未动作;高压侧后备保护装置RCS-9681C在电流及复压均满足动作条件下,复压过流Ⅰ段保护正确动作。
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