纵联差动保护测试

纵联差动保护测试

陈碧霞 杨振涛 张海荣 顾元利 任晓东 付小林

华北石油管理局有限公司 电力分公司 河北省任丘市 062550

摘 要：随着冀中电网变电站综合自动化改造的不断深入，微机型继电保护装置得到广泛应用，对测试技术提出了更高的要求。由于继电保护人员对微机型继电保护测试方法不统一、操作不规范、参数设置不恰当，导致测试结果不准确、误差较大，针对华油冀中电网的微机型保护装置和昂立继电保护测试仪介绍纵联电流差动保护的测试方法和试验流程，统一、规范继电保护试验，提高继电保护人员的工作效率和运维水平。

关键词：光纤纵差保护原理、保护设置、试验接线、整组试验、页面设置、结果记录

一、线路光纤纵差保护原理

纵联差动保护利用光纤通道将本侧电流的波形或代表电流相位的信号传送到对侧，每侧保护根据对侧电流的幅值和相位比较结果区分是区内还是区外故障。纵联差动继电器由三部分组成：变化量相差动继电器、稳态相差动继电器和零序差动继电器。

1、变化量相差动继电器的动作方程如下：

（式1）

Φ=A，B，C

其中， 为工频变化量差动电流， 即为两侧电流变化量矢量和的幅值； 为工频变化量制动电流， 即为两侧电流变化量矢量差的幅值； 为“差动电流高定值”（整定值）和4倍实测电容电流的大值；实测电容电流由正常运行时的差流获得。

2、稳态Ⅰ段相差动继电器的动作方程如下：

（式2）

Φ=A，B，C

其中， 为差动电流， 即为两侧电流矢量和的幅值； 为制动电流， 即为两侧电流矢量差的幅值； 定义同上。

3、稳态Ⅱ段相差动继电器的动作方程如下：

（式3）

Φ=A，B，C

其中， 为“差动电流低定值”（整定值）和1.5倍实测电容电流的大值； 、 定义同上。稳态Ⅱ段相差动继电器经40ms延时动作。

4、零序差动继电器的动作方程如下：

（式4）

其中， 为零序差动电流， 即为两侧零序电流矢量和的幅值；

为零序制动电流， 即为两侧零序电流矢量差的幅值； 为零序起动电流定值； 定义同上；零序差动继电器经100ms延时动作。

2. RCS—943型光差保护试验举例

1、保护设置

1. 保护定值设置：

电流变化量起动值：0.2A；差动电流高定值：2.0A；差动电流低定值：1.5A。重合闸时间：0.6S。

2. 保护压板设置：

在“整定定值”里，把运行方式控制字“投纵联差动保护”、“专用光纤”、“通道自环试验”、“投重合闸、“投重合不检”均置“1”，其它运行控制字都置“0”。在“压板定值”里，仅把“投差动保护压板”置“1”。 在保护屏上，仅投“差动保护”硬压板。将本装置的光纤接口的发信输出接至收信输入构成自发自收。

2、试验接线

将昂立测试仪的电流输出端“Ia”、“Ib”、“Ic”分别与保护装置的交流电流“IA”、“IB”、“IC”（极性端）端子相连；再将保护装置的交流电流“IA＇”、“IB＇”、“IC＇”（非极性端）端子短接后接到“IN”（零序电流极性端）端子，最后从“IN＇”（零序电流非极性端）端子接回测试仪的电流输出端“In”。将测试仪的开入接点“A”、“R”分别与保护装置的“保护跳闸出口接点”、“重合闸出口接点”相连。将ONLLY-6633D模拟断路器的A相跳闸线圈、合闸线圈、公共端分别与保护装置操作回路的跳闸线圈、合闸线圈、控制电源－相连。

注意：在开始试验前，请把ONLLY-6633D模拟断路器的A相合闸线圈置于合位，以满足重合闸的充电条件。

3. 纵联差动保护校验

在“整组试验”菜单里，试验过程由保护的接点动作情况控制，此次试验包括以下几个过程：故障前→故障，跳闸→重合闸。

1. “整组试验——故障设置①”页面设置：

①保护类型：选为过流保护。②整定电流Id：因为采用通道自环测试，故取“差动电流高定值/2=1.0A”。③短路点：故障时的短路点电流，取1.05倍，以检查保护动作的灵敏性。④故障类型：设为A相接地，也可根据需要修改。⑤故障方向：设为正向故障。⑥短路电流：由程序自动计算。⑦短路阻抗Zl：取默认值1.0∠90°。⑧负荷电流，角度：取默认值0.0∠-30°。

2. “整组试验——故障设置②”页面设置：

①故障触发：设为“时间触发”；②故障前时间：大于保护的复归时间（含重合闸充电时间），根据该保护装置，设为28.000s。 ③永久故障？：设为“瞬时性故障”。④试验限时：故障开始到试验结束之间的时间限制，应保证保护在该时间内可以完成整个“跳闸→重合→再跳闸”的过程。根据该保护装置，设为2.000s。 ⑤其他的参数设置均取默认值。

3. “转换”页面设置：由于此次试验，暂不考虑进行故障转换，故该页面设置暂不考虑。

4. “整组试验——开关量”页面设置：

开入接点：由于该保护采用三相跳闸出口，故根据实际接线，把开入接点A设为“三跳接点”，开入接点R设为“重合接点”，确认时间默认为“15ms”。开出量由于不影响试验，不考虑设置。

5. “整组试验——计算模型”页面设置：

①计算模型：取“电流恒定”。②额定电压：保护PT二次侧的额定相电压，57.735V。③频率：取50.0Hz。④补偿系数Kl：短路阻抗Zl的零序补偿系数，取默认值0.67∠0°。⑤电流配置：根据实际接线，设为第1组电流输出。

6. 试验过程：

参数设置完毕后，按测试仪面板上的“Start”键开始试验。在试验过程中，测试仪先输出空载状态，再输出故障状态，直到纵联差动保护动作跳闸，开入接点A闭合；接着再输出重合闸状态，直到保护重合闸成功，开入接点R闭合；最后自动结束试验。

（7）结果记录。校验要求：动作值误差 。试验结束后，根据提示选择是否保存试验结果。

2. 结论

随着冀中电网智能化的发展，统一继电保护测试方法和标准化流程，提高继电保护测试的准确度和工作效率成了保障电网安全运行、提高供电可靠性的重中之重。

参考文献：

[1]陈坚. 光纤差动保护的应用及现场试验方法[J]. 宁夏电力, 2008(C00):3.