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摘 要2009年10月华台双回线路进行保护改造,真正实现了线路保护的微机化,本文从保护的多角度,针对改造进行论述,并说明了改造后的优点和不足之处。
关键词线路保护;缺陷;改造;微机保护
中图分类号TM文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)092-0099-01
1电厂概述
华能北京热电厂共有5台发电机组,总容量848MW。华能北京热电厂220kV母线为双母、四分段,正常运行时母联及分段开关均在合入状态。
220 kV共六条出线:华营2线2211、华营1线2212、华垡2线2213、华垡1线2214;华台2线2215、华台1线2216。
2原华台线路概述
华台线路系华能北京热电有限责任公司到台湖变电站的输电线路,导体型号:2*LGJX-400、线路长度:11.82km、长期允许载流量:1758A、极限传输功率:669.89MVA。
线路于1997年随第一台机组运行而投入使用,线路原配备了
WXB-11C型和LFP-901A型双套微机高压线路保护装置,前者主保护为高频距离和高频零序,后者主保护为高频快速方向保护。WXB—11C采用SWT-400/F6音频接口,采用复用光纤通道,跳闸方式为允许式;
LFP-901A采用SF600高频接口,采用专用载波通道,跳闸方式为闭锁式;为防止通道故障以及收、发讯机故障,《运行规程》规定每日
2:00时进行高频闭锁保护的通道对试试验。重合闸运行方式为单重。
3原华台线路保护主要存在的问题
1)由于设备运行时间较长、环境湿度大等问题存在,在检查保护装置时发现在装置内部部分元件出现碳化现象,这给保护留下了很大的
隐患。
2)受早期保护设计观念及条件的限制,保护中大量使用了继电器元件,受粉尘、湿度、温度、振动等影响都会影响到继电器的触点而误发信号甚至保护误动。
3)高频方向保护中利用载波通道传递信号,由于设备老化故障常常使收发讯无电压指示或者出现不间断对试情况,只能汇报调度后停用保护,待检修处理完毕后投入运行。
4)保护效果不够理想,不再能够满足继电保护要求。华台二线曾出现过区域外故障而造成我厂开关2215跳闸后重合的现象。
4华台线路保护改造
1)2009年10月开始华台两条线路保护改造,原2215、2216线路接口屏、高频方向保护屏、高频距离保护屏全部退出运行,新线路保护配备了两套微机高压线路保护装置和一套断路器辅助保护,共由3面保护盘组成,分别为:断路器辅助保护屏(RCS-923C),Ⅰ套纵联差动保护屏(RCS-931AM),Ⅱ套纵联差动保护屏(PSL603GM)。
2)线路辅助保护屏由CZX-12R2操作箱和RCS-923C断路器辅助保护装置构成。是两套差动保护的合闸以及跳闸总出口。①保护配置了开关非全相保护。开关非全相保护整定延时2秒,不设置不一致零序电流及不一致负序电流闭锁。②该柜原设计的失灵启动电流、失灵启动零序、失灵启动负序均被停用;过流两段、零序两段均被停用;充电过流两段、充电零序两段均被停用。③屏幕信号继电器 XJ1表示SF6压力低禁止操作、XJ2表示SF6压力低跳闸、XJ3表示SF6压力低报警、XJ4表示空气压力低报警、XJ5、XJ6为备用、SF6保护动作的两个继电器KSG1、KSG2设置在该柜的左下角。
3)Ⅰ套纵联差动保护屏由南京南瑞公司生产的RCS-931AM型微机高压线路保护装置构成,并配置CZX-12R2电压切换箱。①投入压板:ABC相跳闸出口、ABC启动失灵保护、启动差动二套保护重合闸、投入差动主保护功能、投入距离保护功能、投入零序保护功能。②分相电流差动为主保护,由工频变化量距离元件构成的快速Ⅰ段保护,由三段式相间和接地距离及两个零序方向过流构成的全套后备保护。③保护启动Ⅱ套差动中重合闸功能。④当发生TV断线信号时,复合电压闭锁元件会动作,应立即通知继保班,查明原因,并注意检查盘后PT小开关的状态和相对应220kV母线PT运行情况以及差动Ⅱ套保护装置运行情况。三相电压正常后, 经10秒延时TV断线信号复归。⑤TA断线瞬间,断线侧的起动元件和差动继电器可能动作,但对侧的起动元件不动作,不会向本侧发差动保护动作信号,从而保证纵联差动不会误动。
4)Ⅱ套纵联差动保护屏由南京南自公司生产的PSL603GM型微机高压线路保护装置构成。①保护装置包括以分相电流差动和零序电流差动为主体的快速主保护。保护由三段式相间和接地距离及四段式零序电流保护构成的全套后备保护。②保护配有自动重合闸功能,实现单相重合、三相重合和综合重合闸,本装置投入单重。
5保护改造前后进行其它相关项目的改造
1)以前220kV网控的控制用直流和保护用直流为同一直流电源,按安全性评价中直流操作系统中的要求应给予分开,利用此次保护改造机会将控制与保护分别由不同开关提供电源。
2)巡检中发现线路侧避雷器瓷套群裙边滑闪严重,接近形成放电通道,威胁电网运行安全。经查原设计所选Y10W2-200/580避雷器防污等级仅为Ⅱ级,而我厂地处Ⅳ级污秽区。此避雷器不能满足运行的实际要求,此次随保护同时改造。
3)220kV开关的操作以空气为动力,在连接空压机储气罐与开关机构的管道因时间长以及空气带水而腐蚀且较为严重,此次随保护改造将原空气管道更换为不锈钢管道。
4)220kV室外电容式电压互感器(CVT)电压量进录波器,用于线路电压的录波。
6还有其它需要完善地方
1)220kV开关及刀闸采用GIS结构,因原SF6保护存在一定的问题,相关部门正讨论与完善SF6保护的相关事宜,为确保运行设备安全希望尽快投入保护。
2)就地SF6压力通过PLC逻辑实现报警及保护动作的条件,但由于PLC投运时间较长,多个间隔程序出现过紊乱现象,希望能早日更换该PLC模块,以完善保护。
7改造后的情况与评价
自改造后经过几次故障表明:新改保护装置动作正确、装置内信号显示正确、光字报警及表计显示正确、装置内报告正确与完善、录波器显示正确;对外部区域故障,装置闭锁正常,保护装置及录波器提供完整的文字或波形报告。
由此,可以得出结论:此次线路保护改造是成功的。
参考文献
[1]北京市电力公司调度通信中心.2215、2216线路保护定值通知单.
[2]华能北京热电有限责任公司.华能北京热电有限责任公司电气运行规程.
[3]RCS-931系列超高压线路成套保护装置.NARI-RELAYS南瑞继保.
[4]国电南京自动化股份有限公司.PSL600、620、630系列数字式线路保护说
明书.
关键词线路保护;缺陷;改造;微机保护
中图分类号TM文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)092-0099-01
1电厂概述
华能北京热电厂共有5台发电机组,总容量848MW。华能北京热电厂220kV母线为双母、四分段,正常运行时母联及分段开关均在合入状态。
220 kV共六条出线:华营2线2211、华营1线2212、华垡2线2213、华垡1线2214;华台2线2215、华台1线2216。
2原华台线路概述
华台线路系华能北京热电有限责任公司到台湖变电站的输电线路,导体型号:2*LGJX-400、线路长度:11.82km、长期允许载流量:1758A、极限传输功率:669.89MVA。
线路于1997年随第一台机组运行而投入使用,线路原配备了
WXB-11C型和LFP-901A型双套微机高压线路保护装置,前者主保护为高频距离和高频零序,后者主保护为高频快速方向保护。WXB—11C采用SWT-400/F6音频接口,采用复用光纤通道,跳闸方式为允许式;
LFP-901A采用SF600高频接口,采用专用载波通道,跳闸方式为闭锁式;为防止通道故障以及收、发讯机故障,《运行规程》规定每日
2:00时进行高频闭锁保护的通道对试试验。重合闸运行方式为单重。
3原华台线路保护主要存在的问题
1)由于设备运行时间较长、环境湿度大等问题存在,在检查保护装置时发现在装置内部部分元件出现碳化现象,这给保护留下了很大的
隐患。
2)受早期保护设计观念及条件的限制,保护中大量使用了继电器元件,受粉尘、湿度、温度、振动等影响都会影响到继电器的触点而误发信号甚至保护误动。
3)高频方向保护中利用载波通道传递信号,由于设备老化故障常常使收发讯无电压指示或者出现不间断对试情况,只能汇报调度后停用保护,待检修处理完毕后投入运行。
4)保护效果不够理想,不再能够满足继电保护要求。华台二线曾出现过区域外故障而造成我厂开关2215跳闸后重合的现象。
4华台线路保护改造
1)2009年10月开始华台两条线路保护改造,原2215、2216线路接口屏、高频方向保护屏、高频距离保护屏全部退出运行,新线路保护配备了两套微机高压线路保护装置和一套断路器辅助保护,共由3面保护盘组成,分别为:断路器辅助保护屏(RCS-923C),Ⅰ套纵联差动保护屏(RCS-931AM),Ⅱ套纵联差动保护屏(PSL603GM)。
2)线路辅助保护屏由CZX-12R2操作箱和RCS-923C断路器辅助保护装置构成。是两套差动保护的合闸以及跳闸总出口。①保护配置了开关非全相保护。开关非全相保护整定延时2秒,不设置不一致零序电流及不一致负序电流闭锁。②该柜原设计的失灵启动电流、失灵启动零序、失灵启动负序均被停用;过流两段、零序两段均被停用;充电过流两段、充电零序两段均被停用。③屏幕信号继电器 XJ1表示SF6压力低禁止操作、XJ2表示SF6压力低跳闸、XJ3表示SF6压力低报警、XJ4表示空气压力低报警、XJ5、XJ6为备用、SF6保护动作的两个继电器KSG1、KSG2设置在该柜的左下角。
3)Ⅰ套纵联差动保护屏由南京南瑞公司生产的RCS-931AM型微机高压线路保护装置构成,并配置CZX-12R2电压切换箱。①投入压板:ABC相跳闸出口、ABC启动失灵保护、启动差动二套保护重合闸、投入差动主保护功能、投入距离保护功能、投入零序保护功能。②分相电流差动为主保护,由工频变化量距离元件构成的快速Ⅰ段保护,由三段式相间和接地距离及两个零序方向过流构成的全套后备保护。③保护启动Ⅱ套差动中重合闸功能。④当发生TV断线信号时,复合电压闭锁元件会动作,应立即通知继保班,查明原因,并注意检查盘后PT小开关的状态和相对应220kV母线PT运行情况以及差动Ⅱ套保护装置运行情况。三相电压正常后, 经10秒延时TV断线信号复归。⑤TA断线瞬间,断线侧的起动元件和差动继电器可能动作,但对侧的起动元件不动作,不会向本侧发差动保护动作信号,从而保证纵联差动不会误动。
4)Ⅱ套纵联差动保护屏由南京南自公司生产的PSL603GM型微机高压线路保护装置构成。①保护装置包括以分相电流差动和零序电流差动为主体的快速主保护。保护由三段式相间和接地距离及四段式零序电流保护构成的全套后备保护。②保护配有自动重合闸功能,实现单相重合、三相重合和综合重合闸,本装置投入单重。
5保护改造前后进行其它相关项目的改造
1)以前220kV网控的控制用直流和保护用直流为同一直流电源,按安全性评价中直流操作系统中的要求应给予分开,利用此次保护改造机会将控制与保护分别由不同开关提供电源。
2)巡检中发现线路侧避雷器瓷套群裙边滑闪严重,接近形成放电通道,威胁电网运行安全。经查原设计所选Y10W2-200/580避雷器防污等级仅为Ⅱ级,而我厂地处Ⅳ级污秽区。此避雷器不能满足运行的实际要求,此次随保护同时改造。
3)220kV开关的操作以空气为动力,在连接空压机储气罐与开关机构的管道因时间长以及空气带水而腐蚀且较为严重,此次随保护改造将原空气管道更换为不锈钢管道。
4)220kV室外电容式电压互感器(CVT)电压量进录波器,用于线路电压的录波。
6还有其它需要完善地方
1)220kV开关及刀闸采用GIS结构,因原SF6保护存在一定的问题,相关部门正讨论与完善SF6保护的相关事宜,为确保运行设备安全希望尽快投入保护。
2)就地SF6压力通过PLC逻辑实现报警及保护动作的条件,但由于PLC投运时间较长,多个间隔程序出现过紊乱现象,希望能早日更换该PLC模块,以完善保护。
7改造后的情况与评价
自改造后经过几次故障表明:新改保护装置动作正确、装置内信号显示正确、光字报警及表计显示正确、装置内报告正确与完善、录波器显示正确;对外部区域故障,装置闭锁正常,保护装置及录波器提供完整的文字或波形报告。
由此,可以得出结论:此次线路保护改造是成功的。
参考文献
[1]北京市电力公司调度通信中心.2215、2216线路保护定值通知单.
[2]华能北京热电有限责任公司.华能北京热电有限责任公司电气运行规程.
[3]RCS-931系列超高压线路成套保护装置.NARI-RELAYS南瑞继保.
[4]国电南京自动化股份有限公司.PSL600、620、630系列数字式线路保护说
明书.