基于微机保护测试仪的系统故障分析与微机保护配合实验

2011-05-07张青青

山东电力高等专科学校学报 2011年2期

关键词：将本失灵压板

王婧崔昊张青青于洋

1.山东省电力学校电力科山东泰安 271000

2.山东省电力研究院山东济南 250001

3.山东理工大学电气与电子工程学院山东淄博 255049

0 引言

目前，山东电力集团公司开设的继电保护培训班设有技能操作培训，但多只针对保护装置本体进行各类功能校验，而缺乏对系统故障时各保护装置之间配合情况的模拟，因此本文意在借助一实际故障实例，通过实验综合分析，提出一种新颖的继电保护技能培训思路，提高继电保护培训学员们综合分析故障的能力。本实验借助微机保护测试仪模拟线路差动保护死区故障，通过实验前分析故障后的保护动作行为，观察本侧母线保护与线路保护、本侧与对侧线路保护的配合情况，并详细记录了实验步骤、实验的数据和实验过程中遇到的实际问题，最终提出继电保护技能培训的新颖思路。

1 实际故障分析

如图1所示：220kV电压等级的母线及线路，L1、L2为两套线路保护，B1、B2为两套母线保护，分析k1点故障发生时保护的动作情况：线路保护、母线保护CT位置交叉，可以使线路保护和母线保护的保护范围交叉，不会出现保护死区，若交换L1、L2与B1、B2的位置，那么当故障发生在L1、L2与B1、B2之间时，线路保护与母线保护均判断为区外故障，保护都不动作，无法切除故障，出现了保护死区。

2 保护动作行为分析

当K1点发生故障时，本侧线路保护采到的电流是由线路流向母线，为反方向，因此线路保护判为区外故障，线路保护不动作。对于母线保护来说，大差判为区内故障，小差判别故障母线，母线保护动作，跳母联，跳故障线路所在母线的所有断路器，此时，本侧QF3开关跳开，但故障未切除。母线保护动作时启动故障线路本侧操作箱的TJR继电器的不启动重合闸、启动失灵跳闸线圈，利用TJR的一对接点（n135，n136）闭合，使线路保护OPT1插件626端子远跳开入由0变1，向对侧线路保护发远跳命令，对侧保护收到远跳命令后，动作跳开对侧QF4开关，切除故障。

图1 K1点故障系统图

3 模拟此故障时保护的动作行为

本侧、对侧线路保护均只选择一套，为RCS-931A，母线保护选择一套，为RCS-915AB。

3.1 接线

如图2～9所示。

1）将本侧线路保护RCS-931A，断路器失灵保护RCS-923，母线保护RCS-915AB，对侧线路保护RCS-931A的电流回路串联，试验电流从本侧线路保护RCS-931A电流非极性端流入，极性端流出，模拟反向电流。

2）将本侧线路保护RCS-931A，母线保护RCS-915AB，对侧线路保护RCS-931A的电压回路并联。

3）将母差保护动作跳闸接至本侧线路操作箱TJR继电器的不启动重合闸、启动失灵跳闸线圈。

4）将本侧线路操作箱TJR其他保护动作接点接入本侧线路保护远跳开入回路。

5）将断路器失灵保护RCS-923失灵启动接点接入母差保护屏。

6）将本侧线路保护操作箱与对侧线路保护操作箱各接一台模拟断路器。

图2 电流回路图

图3 电压回路图

图4 母线保护与操作箱接线图

图5 母线保护与操作箱接线示意图

图6 操作箱与线路保护接线图

图7 失灵保护与母线保护接线图

图8 模拟断路器与操作箱接线图

7）将本侧、对侧线路保护光纤通道接好。

8）从对侧线路所接模拟断路器上引出一对常闭接点，接至测试仪的开关量输出接点，这样当对侧QF2开关跳开后，可以切断试验仪输出的故障电流，模拟实际情况。

图9 光纤通道接线图

3.2 试验过程

1）将本侧、对侧线路保护的光纤接好，本侧发对侧收，对侧发本侧收，本侧保护控制字主机设为1，专用光纤1，通道自环试验0，对侧线路保护控制字主机方式设为0，专用光纤1，通道自环试验0，然后两台线路保护“通道异常”灯灭。

2）线路保护投主保护压板，投“纵联差动保护”控制字为1，投跳闸压板，母线保护投母差保护压板，投断路器失灵压板，投跳支路3压板，投“母差保护”控制字为1，投“失灵保护”控制字为1.

3）测试仪输出正常电压、小电流，检查本侧线路保护RCS-931A，母线保护RCS-915AB，对侧线路保护RCS-931A电压、电流采样正常。

4）先加正常电压18s，模拟正常状态，使TV断线恢复，再输出超过线路主保护与母差保护定值的故障电流（5A），母线保护动作，“29ms稳态量差动跳母联”，“30ms稳态量差动跳Ⅰ母”（故障线路挂在Ⅰ母），本侧QF1开关跳开，本侧线路保护不动作，对侧线路保护动作，“61ms远方启动跳闸”，对侧QF2开关跳开，切断测试仪输出电流。