提高继电保护调试正确率的方法

徐迪生,唐传龙,吴 凡

1.国网潼关县供电公司 陕西渭南 714399 2.安徽莱特实业集团有限公司 安徽蚌埠 233099 3.国网蚌埠供电公司 安徽蚌埠 233090

1 现场情况

某地750 kV智能变电站新建工程由节能、环保、集成的设备组合而成[1],采用高速网络通信技术进行信息传输,自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量、监测等基本工作,并可根据需要支持电网进行实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等。这一750 kV智能变电站的建成投运对关中地区网架结构优化有重要作用,可以提高电力交换能力,对西安地区大型电源接入具有重要意义。

该750 kV智能变电站不是全数字化智能变电站,无合并单元,直接采样保护装置模拟量,开关量、跳闸信号为通用面向对象变电站事件(GOOSE)数字信号,具体二次设备布置方式如图1所示[2]。

目前,针对这类保护设备的专用调试仪器尚不成熟,测试得到的保护动作时间与装置显示的保护动作时间存在较大误差,时间不同步,给该750 kV智能变电站继电保护的调试造成不便[3]。可见,如何提高继电保护调试正确率,需要进行重点分析。

2 传统调试方法

针对该750 kV智能变电站特殊的二次结构,

图1 750 kV变电站二次设备布置方式

继电保护的传统调试方法为由模拟继电保护测试仪向保护装置施加模拟采样量[4],由数字继电保护测试仪向保护装置施加开关量,并由数字继电保护测试仪接收保护动作时间,如图2所示。

图2 继电保护传统调试方法

对于传统调试方法而言,由于由两种测试仪分别施加模拟量和数字量,会导致不同步现象,造成保护装置显示的继电保护动作时间与测试仪测得的继电保护动作时间误差较大,不能正确反映继电保护动作时间,造成调试结果不正确[5-10]。

根据对不同功能和不同间隔的继电保护调试正确率进行统计,得出用传统调试方法进行继电保护调试的正确率,见表1。

由表1可见,如果采用传统调试方法对该750

表1 继电保护传统调试方法正确率

kV智能变电站进行继电保护调试,总的正确率只有44.26%,远远不能满足继电保护调试正确率100%的要求。

3 全球定位系统对时

模拟继电保护测试仪与数字继电保护测试仪均采用全球定位系统对时时,两种测试仪之间的时差统计见表2。

由表2可知,采用全球定位系统对模拟继电保护测试仪和数字继电保护测试仪进行对时时,两种测试仪之间的平均时差为1.710 5 ms,长于1 ms,造成两种测试仪不同步,从而影响调试的正确性。

表2 全球定位系统对时时差

4 快速触点和慢速触点触发对时

通过快速触点触发和慢速触点触发,对模拟继电保护测试仪和数字继电保护测试仪进行对时,时差统计分别见表3、表4。

表3 快速触点触发对时时差

由表3、表4可知,快速触点触发对时时,模拟继电保护测试仪和数字继电保护测试仪之间的平均时差为0.989 ms;慢速触点触发对时时,模拟继电保护测试仪和数字继电保护测试仪之间的平均时差为1.991 5 ms。可见,采用快速触点触发对时,两种测试仪之间的平均时差满足调试要求,可以避免因测试仪不同步而降低调试正确率。

表4 慢速触点触发对时时差

5 新调试方法

基于快速触点触发对时,针对该750 kV智能变电站,提出继电保护新调试方法。

(1) 通过数字继电保护测试仪向保护装置施加GOOSE开关量,同时触发模拟继电保护测试仪快速触点。

(2) 通过模拟继电保护测试仪向保护装置施加模拟采样量。

(3) 保护装置动作,读取保护录波文件。

(4) 对比模拟采样量与GOOSE开关量之间的时差。

以断路器保护跟跳逻辑为例进行新调试方法验证。具体逻辑为A相单相失灵,启动断路器保护跟跳逻辑,外部GOOSE开关量输入为“保护A相跳闸输入”,电流Ia为A相电流。对时差进行计算,电流互感器采样到的输入时间与“保护A相跳闸输入”电流互感器时间的差值为0.833 ms,短于1 ms,满足调试要求,可以保证调试的正确性。

采用新调试方法对该750 kV智能变电站继电保护的调试正确率进行统计,结果见表5。

6 结束语

测试仪测得的继电保护动作时间与保护装置显示的继电保护动作时间存在较大误差,给某750 kV智能变电站继电保护调试造成不便。针对这一问题,笔者进行了模拟继电保护测试仪与数字继电保护测试仪同步试验,基于快速触点触发对时,提出了新的调试方法,提高了继电保护调试的正确率。

表5 继电保护新调试方法正确率