多端纵联电流差动保护在攀钢线路改造中的应用

2015-04-21潘丽

冶金动力 2015年11期

潘丽

1 前言

攀钢第一套4万m3/h制氧机组供配电改造工程需要新建110 kV变电站，即攀钢氧气厂拟新增一回110 kV电源架空进线为其供电，电源由新冶炼110 kV总降变电站至坪二110 kV总降变电站的架空线“T”接而来。如图1所示。

图1 系统接线示意图

其中，虚线部分为本次改造工程新增部分。即连接110 kV新方线的三侧（110 kV坪二变电站、110 kV新冶炼变电站、110 kV梅塞尔变电站）线路需配置大纵差保护。原有由新冶炼变电站至坪二变电站的110 kV架空线路的光纤纵差保护装置采用的是西门子7SD610系列产品，且两台7SD610之间的保护数据通讯采用4芯光纤（用2芯，备用2芯）沿110 kV架空线路避雷线敷设。由于7SD610产品仅适用于线路2端的差动保护（I1+I2），改造后形成3端差动保护（I1+I2+I3）的要求，因此原有的7SD610不能满足本次改造的要求。

2 改造要求

（1）满足110 kV线路改造后所形成的3端差动保护的要求。

（2）尽可能减少由于敷设保护专用光纤对原有110 kV架空线路的影响，降低工程施工及停电时间带来的成本。

（3）满足新换设备与原有的各监控系统通讯的要求。

3 7SD538装置多端电流纵差保护的特点

（1）保护有两组保护通讯接口，可最多构成六端的电流差动保护。

（2）制动电流自适应调整的差动算法，灵敏度高，可以切除高阻接地等故障电流很小的故障。

（3）单独的差动保护合闸定值，既躲开合闸期间的高值暂态充电电流，又保证了正常运行期间的灵敏度。

（4)电容电流补偿功能及高可靠的抗CT饱和算法。

（5）保护通讯接口灵活，装置间既可以通过光纤直连，也可以经通讯转换装置复接到通讯网络或直连铜缆。

（6）监视保护通讯通道工况，相应作出调整。

（7）支持保护具有双通道冗余功能，双通道同时运行不切换；支持远传和远跳功能。

4 改造方案

4.1 分别在新冶炼及坪二变电站原有的110 kV线路保护屏内采用西门子适用于线路多端的差动保护装置7SD538替换原有的2台7SD610保护装置。由于新冶炼及坪二变电站110 kV线路保护装置采用组屏安装，因此只需拆除屏柜内7SD610装置，利用原有的二次接线回路与新换设备7SD538进行连接（如：装置的电源线，电流互感器的接线，电压互感器的接线，控制回路的接线，信号回路的接线等）。

4.2 在氧气厂控制室内新增一面110 kV线路保护屏，屏内安装1台7SD538保护装置，满足氧气厂新增一回110 kV架空线路的保护要求。

4.3 沿氧气厂新增的一回110 kV架空线路敷设一根保护专用光纤（4芯）至110 kV线路的“T”接点，原有的由新冶炼至坪二的保护专用光纤（4芯）不动。同时，新增的光纤与原有的光纤在“T”接点进行熔接。最终形成：新冶炼——坪二的保护专用光纤2芯，新冶炼——氧气厂的保护专用光纤2芯，氧气厂——坪二的保护专用光纤2芯。

4.4 由于7SD538与7SD610同属一个系列的产品，其通讯模块为同一型号。因此无论通讯接口还是通讯规约，均能方便地与原有监控系统通讯。

改造后的保护运行结构如图2。