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摘 要:丹江电厂原110kV母线保护采用JMH-1型中阻抗原理母线保护装置,由于投运时间长,已经渐渐暴露出一些问题,给运行带来很大的安全隐患。为了提高丹江电厂自动化水平,提高保护运行的安全性和稳定性,采用南瑞继保电气有限公司生产的PRC15GA-218A型微机母线保护装置和国电南京自动化股份有限公司生产的GSGB750-C15AG母线保护柜实现110kV母线保护的双重化配置。
关键词:母差;安装;双重化;方案
1、概述
丹江口水力发电厂位于位于汉江上游,坐落在南水北调中线水源地——湖北省丹江口市,总装机容量6×175MW,其中开关站110kV主接线方式为双母带旁母接线,4条进线,7条出线,襄阳、十堰、南阳部分地区为主要供电辖区。
2、装置运行情况
母线是电力系统重要的电气设备,母线保护装置的安全性、可靠性、灵敏性和快速性对保证整个区域电网的安全具有决定性的意义。我厂110kV母差保护装置为许继生产的JMH-1型母线保护装置,采用中阻抗电流差动原理,由13个组件及附加继电器组成。在历次检修过程中,多次发现装置部分继电器由于频繁动作造成接点损坏或者粘连,存在质量问题并予以更换。
原理局限性:
JMH-1型母差保护的原理是采用被保护母线各支路电流的矢量和作为动作量,以各分路电流的绝对值之和附以小于1的制动系数作为制动量。在区外故障时可靠不动,区内故障时则具有相当的灵敏度。算法简单但自适应能力差,二次负载大,易受回路的复杂程度的影响。
3、改造的原则
根据《“ 防止电力生产重大事故的二十五项重点要求”实施细则》第13章“防止继电保护事故”中相关要求,结合我厂实际情况,经多方面调研、选型,最终采用国电南京自动化股份有限公司生产SGB750系列母线差动保护装置、PSL633U母联保护装置和南京NARI公司生产RCS-915AB系列母线差动保护装置构成双套母线保护系统。
4、保护装置介绍
4.1 SG B750型母线保护装置简介
4.1.1保护配置
SG B750数字式母线保护装置具有如下多种保护功能:母线差动保护、母联充电保护、母联断路器失灵和死区保护、母联过流保护、断路器失灵保护、母线断路器非全相保护、复合电压闭锁功能和运行方式识别功能等。
4.1.2 母差保护基本原理
采用比率制动差动保护原理,分设大差功能及各段母线小差功能,将整个双母线作为被保护组件的大差功能用于判别母线区内故障,仅将每段母线作为被保护组件的小差功能用于选择故障段母线。装置针对不同容量的电力系统和不同故障类型的特征,设置了两种起动功能:差电流变化量快速起动;差电流积分慢速起动。快速起动,判别迅速准确;慢速起动,确保动作灵敏度。
(1)快速起动的主要判据:
△id ≥ I1
△id /△ir ≥ K1
式中:△id =|Σ△i| 为差电流变化量,等于各连接单元电流变化量和的绝对值;
I1 为差电流变化量起动值(根据整定的动作值内部换算);
△ir =Σ| △i | 为制动电流变化量,等于各连接单元电流变化量绝对值之和;
K1为电流变化量制动系数整定值。
(2)慢速起动的主要判据:
Id ≥I2
Id / Ir ≥K2
式中:Id ≡∫| id | 为常规差电流,采用积分算法,其中id =Σi 为差电流瞬时值,等于各连接单元采样值之和;
I2 为常规差电流起动值(根据整定的动作值内部换算);
Ir ≡∫ ir为常规制动电流,采用积分算法,其中ir =Σ| i| 为制动电流瞬时值,等于各连接单元采样电流的绝对值之和;
K2 为常规制动系数整定值。
保护功能的判据为: |ΣII| / Σ| II| ≥ 0.3
式中:|ΣII| I 段母线所有连接单元电流相量之和的模,为差电流;
Σ| II| I 段母线所有连接单元电流绝对值之和,为制动电流
4.2 RCS-915GA型母线保护装置简介
4.2.1保护配置
RCS-915GA型微机母线保护装置设有母线差动保护、母联死区保护、母联失灵保护以及断路器失灵保护等功能。
4.2.2母差保护基本原理
母线差动保护由分相式比率差动元件构成,差动回路包括母线大差回路和各段母线小差回路。母线大差比率差动用于判别母线区内和区外故障,小差比率差动用于故障母线的选择。
(1)启动元件:
a)电压工频变化量元件,其判据为:△u >△UT +0.05UN
其中△u 为相电压工频变化量瞬时值;0.05UN 为固定门坎;△UT 是浮动门坎。
b)差流元件,其判据为:Id > Icdzd
其中:Id 为大差动相电流;Icdzd 为差动保护启动电流定值。
5 结语
母线保护是丹江电厂开关站最重要的保护之一,装设母线保护是保证电力系统安全稳定运行的重要环节。通过对丹江电厂110kV母差保护运行现状的分析,丹江电厂母线保护实现双重化改造后,不仅可以彻底解决目前母差保护运行中存在的问题,同时新原理的母差保护装置可以使保护的性能得到极大的改善,防止了因保护装置拒动导致的系统故障,提高了母线保护动作的可靠性,同时又大大减少由于保护装置异常检修等原造成的一次设备停运现象,方便维护人员进行调试与维护,保证了电力系统的安全稳定运行。
参考文献:
[1]电力系统继电保护实用技术问答[M](第二版)中国电力出版社.
[2]防止电力生产重大事故的二十五项重要要求[M]中国电力出版社.
[3]继电保护“六统一”在现场工作中的应用分析[J]马彦伟 中国电力教育.
[4]RCS-915GA型微机母线保护装置使用说明书[Z]南瑞继保电气有限公司
[5]SG B750系列数字式母差保护装置技术说明书[Z]国电南京自动化股份有限公司
关键词:母差;安装;双重化;方案
1、概述
丹江口水力发电厂位于位于汉江上游,坐落在南水北调中线水源地——湖北省丹江口市,总装机容量6×175MW,其中开关站110kV主接线方式为双母带旁母接线,4条进线,7条出线,襄阳、十堰、南阳部分地区为主要供电辖区。
2、装置运行情况
母线是电力系统重要的电气设备,母线保护装置的安全性、可靠性、灵敏性和快速性对保证整个区域电网的安全具有决定性的意义。我厂110kV母差保护装置为许继生产的JMH-1型母线保护装置,采用中阻抗电流差动原理,由13个组件及附加继电器组成。在历次检修过程中,多次发现装置部分继电器由于频繁动作造成接点损坏或者粘连,存在质量问题并予以更换。
原理局限性:
JMH-1型母差保护的原理是采用被保护母线各支路电流的矢量和作为动作量,以各分路电流的绝对值之和附以小于1的制动系数作为制动量。在区外故障时可靠不动,区内故障时则具有相当的灵敏度。算法简单但自适应能力差,二次负载大,易受回路的复杂程度的影响。
3、改造的原则
根据《“ 防止电力生产重大事故的二十五项重点要求”实施细则》第13章“防止继电保护事故”中相关要求,结合我厂实际情况,经多方面调研、选型,最终采用国电南京自动化股份有限公司生产SGB750系列母线差动保护装置、PSL633U母联保护装置和南京NARI公司生产RCS-915AB系列母线差动保护装置构成双套母线保护系统。
4、保护装置介绍
4.1 SG B750型母线保护装置简介
4.1.1保护配置
SG B750数字式母线保护装置具有如下多种保护功能:母线差动保护、母联充电保护、母联断路器失灵和死区保护、母联过流保护、断路器失灵保护、母线断路器非全相保护、复合电压闭锁功能和运行方式识别功能等。
4.1.2 母差保护基本原理
采用比率制动差动保护原理,分设大差功能及各段母线小差功能,将整个双母线作为被保护组件的大差功能用于判别母线区内故障,仅将每段母线作为被保护组件的小差功能用于选择故障段母线。装置针对不同容量的电力系统和不同故障类型的特征,设置了两种起动功能:差电流变化量快速起动;差电流积分慢速起动。快速起动,判别迅速准确;慢速起动,确保动作灵敏度。
(1)快速起动的主要判据:
△id ≥ I1
△id /△ir ≥ K1
式中:△id =|Σ△i| 为差电流变化量,等于各连接单元电流变化量和的绝对值;
I1 为差电流变化量起动值(根据整定的动作值内部换算);
△ir =Σ| △i | 为制动电流变化量,等于各连接单元电流变化量绝对值之和;
K1为电流变化量制动系数整定值。
(2)慢速起动的主要判据:
Id ≥I2
Id / Ir ≥K2
式中:Id ≡∫| id | 为常规差电流,采用积分算法,其中id =Σi 为差电流瞬时值,等于各连接单元采样值之和;
I2 为常规差电流起动值(根据整定的动作值内部换算);
Ir ≡∫ ir为常规制动电流,采用积分算法,其中ir =Σ| i| 为制动电流瞬时值,等于各连接单元采样电流的绝对值之和;
K2 为常规制动系数整定值。
保护功能的判据为: |ΣII| / Σ| II| ≥ 0.3
式中:|ΣII| I 段母线所有连接单元电流相量之和的模,为差电流;
Σ| II| I 段母线所有连接单元电流绝对值之和,为制动电流
4.2 RCS-915GA型母线保护装置简介
4.2.1保护配置
RCS-915GA型微机母线保护装置设有母线差动保护、母联死区保护、母联失灵保护以及断路器失灵保护等功能。
4.2.2母差保护基本原理
母线差动保护由分相式比率差动元件构成,差动回路包括母线大差回路和各段母线小差回路。母线大差比率差动用于判别母线区内和区外故障,小差比率差动用于故障母线的选择。
(1)启动元件:
a)电压工频变化量元件,其判据为:△u >△UT +0.05UN
其中△u 为相电压工频变化量瞬时值;0.05UN 为固定门坎;△UT 是浮动门坎。
b)差流元件,其判据为:Id > Icdzd
其中:Id 为大差动相电流;Icdzd 为差动保护启动电流定值。
5 结语
母线保护是丹江电厂开关站最重要的保护之一,装设母线保护是保证电力系统安全稳定运行的重要环节。通过对丹江电厂110kV母差保护运行现状的分析,丹江电厂母线保护实现双重化改造后,不仅可以彻底解决目前母差保护运行中存在的问题,同时新原理的母差保护装置可以使保护的性能得到极大的改善,防止了因保护装置拒动导致的系统故障,提高了母线保护动作的可靠性,同时又大大减少由于保护装置异常检修等原造成的一次设备停运现象,方便维护人员进行调试与维护,保证了电力系统的安全稳定运行。
参考文献:
[1]电力系统继电保护实用技术问答[M](第二版)中国电力出版社.
[2]防止电力生产重大事故的二十五项重要要求[M]中国电力出版社.
[3]继电保护“六统一”在现场工作中的应用分析[J]马彦伟 中国电力教育.
[4]RCS-915GA型微机母线保护装置使用说明书[Z]南瑞继保电气有限公司
[5]SG B750系列数字式母差保护装置技术说明书[Z]国电南京自动化股份有限公司