浅析500kV线路保护的远方跳闸功能
2011-04-13申芸王晓洁
申芸,王晓洁
(泰州供电公司,江苏泰州225300)
远方跳闸是指线路一次故障或异常(过电压、高抗故障、开关失灵)时,经由一定的媒介(如高频通道中的慢速通道、光纤通道)传输切除对侧开关的一种保护功能。远方跳闸的启动一般由开关失灵、高抗及过电压3类保护构成。本文将对500kV泰兴变和凤城变远方跳闸的3种典型配置作一个简要分析,并提出一些运行中的注意事项[1]。
1 典型配置分析
1.1 REL521+REG670(凤城侧)与REL521+REL501(泰兴侧)
1.1.1 配置介绍
这是连接泰兴变与凤城变之间的凤泰5647线第二套线路保护的配置。REL521以高频距离为主保护,用的是载波通道。该配置由两路慢速通道构成的远方跳闸逻辑(RTL)+一套就地判别装置构成远跳回路。远方就地判别装置REG670采用两相低功率另一相有电流的判别方式,条件满足加收信和一定延时出口。装置取线路电流(即和电流),两相低功率另一相有电流的条件必须同时满足。REL501则采用低功率、低阻抗和过电流3种判别方式,任一条件满足加收信出口。
1.1.2 基本工作原理
远方跳闸逻辑(RTL)检测到两个慢速通道跳频出现,监频消失,即发出跳闸命令(“二取二逻辑”);若某个慢速通道出现异常情况,退出运行,RTL逻辑转到“一取一”回路,即非异常的慢速通道跳频出现、监频消失,即发出跳闸命令。
就地判别装置的工作原理和方式如下:(1)二取二方式,接入就地判别装置的两路慢速通道同时出现“跳频出现、监频消失”现象,经过一短延时,出口跳闸。(2)二取一方式,接入就地判别装置的两路慢速通道任何一路出现“跳频出现、监频消失”现象,同时就地判别逻辑动作,出口跳闸。
正常情况下采用就地判别装置构成的远方跳闸回路,当就地判别装置出现故障时或就地判别装置退出运行时,自动切换至采用由RTL构成的远方跳闸回路,见图1。
图1 远方跳闸回路
1.1.3 实际回路分析
凤泰5647线(5021开关、5022开关)所在第二串为不完整串,线路单相故障,线路保护出口的同时向2台开关保护发启动失灵,启动重合闸令。若5021开关失灵,失灵保护动作,瞬时再跳本开关故障相,延时200ms,如果故障电流仍在,开关位置接点未到位,则三跳本开关及相邻开关(5022开关及Ⅰ母上所有开关),同时闭锁重合闸,开关保护经REL521线路保护屏上6QK(远方跳闸投切开关)向对侧发送DTT信号(不经REL521),该信号经对侧REL521线路保护屏上的远方跳闸投切开关再进入REL501装置,该装置收到DTT信号同时经就地判别满足条件后发出DTTTRIP 3PH令三跳线路2台开关(远方跳闸自身的出口)并向开关保护发出闭锁重合闸令(REL501不启动失灵)。
若对侧失灵,本侧的REG670接收到远跳信号后,同样三跳2台线路开关(远方跳闸自身的出口),并向开关保护发出闭锁重合闸令同时启动失灵。
1.2 REL561+REG670(凤城侧)与REL561+REG670(泰兴侧)
1.2.1 配置介绍
这是凤泰5647线第一套线路保护的配置,该配置以分相电流差动来为主保护,使用光纤通道。由REL561利用光纤通道来进行远方跳闸收发信,没有RTL。
1.2.2 实际回路分析
同样假设凤泰5647线路单相故障,5021开关失灵,三跳本开关及相邻开关(5022开关及Ⅰ母上所有开关)的同时开关保护向REL561发送DTT信号。REL561收到该信号后利用光纤通道向对侧发送DTT信号,对侧的线路保护REL561接受到该信号后,将该信号传输给就地判别装置REG670(收发信均由REL561装置实现),REG670收到该信号同时经就地判别满足条件后发出DTTTRIP 3PH令三跳线路2台开关(远方跳闸自身的出口)并向开关保护发出闭锁重合闸令同时启动失灵。对侧失灵,原理同上。
1.3 两侧均为光纤保护(REL561,RCS931)
该配置线路保护中含有远方跳闸功能,利用光纤通道,直接传送远方跳闸信号至对侧,不经判别,直接跳开对应开关。
2 比较分析
(1)使用载波通道的远方跳闸也有不配远跳就地判别装置,直接由两路慢速通道构成远方跳闸逻辑(RTL)来进行远跳。但载波通道干扰较大,易引起误动。现在的500kV高频保护都会配置远跳就地判别装置以增加可靠性。
(2)相比较而言,光纤通道比载波通道更加可靠。泰兴变早期的REL561线路保护都不加就地判别装置。但远方跳闸作为一种直接跳闸命令,不能排除受到干扰误动作的情况,所以现在的光纤保护也增加了就地判别装置,提高动作的可靠性。
(3)以分差作为主保护的线路保护(以REL561为例),远跳收发信都由561装置利用光纤通道来实现。而以高频距离为主保护的线路保护(以REL521为例),远跳收发信都由就地判别装置来实现,高频保护和远跳用。
(4)将分相电流差动保护屏(REL561)上的远方跳闸切换开关5QK切至“off”位置,只能切断收信回路,对侧不能跳本侧,但本侧仍可发信跳对侧。由图二可以看出,将高频保护屏(REL521)上的远方跳闸切换开关6QK切至“off”位置,将切断整条慢速通道。正常情况下不操作该切换开关。
(5)配有远跳就地判别装置的线路保护会有专门的远跳出口。没有远方就地判别装置的保护,远方跳闸与线路保护共用一个出口。
调度发令将远方跳闸该信号时,没有远方就地判别装置的保护操作方法是将远方跳闸选择开关切至“off”位置。配有远跳就地判别装置的线路保护的操作方法是退出该装置A,B,C相跳闸出口,闭锁重合闸出口,有启动失灵功能的还需退出启动失灵出口。
3 结束语
(1)远方跳闸增加启动失灵功能的意义不大。500kV侧开关失灵后备动作的结果是跳开相邻开关并发远跳令跳对侧开关。跳开相邻开关的回路并不考虑二次失灵,单考虑远跳启动失灵意义不大。
(2)泰兴变侧的REL501装置用的是低功率、低阻抗和过电流3种判别方式,任一条件满足加收信出口。连接泰兴变与凤城变的凤泰5647线正常情况下有功值非常低,远低于远方就地判别装置的低功率整定值,这种情况下,已经满足了REL501装置的判别条件,如果通道上有干扰,误发了跳频信号的话,会引起保护误动。应该将此事汇报工区和大二次班组,由现场根据每天的功率曲线对该定值的更改提出合理建议,避免再出现类似情况。
(3)REG670的判据存在漏洞。REG670采用两相低功率另一相有电流的判别方式,条件满足加收信和一定延时出口。该判据仅符合单相(故障相)失灵的情况。如果出现相间故障,该两相(或者三相)又同时失灵的情况,将无法满足该判据的条件。但该判据可以规避第(2)点中提出的问题,因为除了低功率外还必须有过流的条件。
[1] 500kV变电站值班人员技能培训教材[Z].2006.