目前,江苏电网220 kV 线路上的主保护现多采用11型和902 型微机线路保护双重化的配置。作为不同的研制生产厂家, 11型和 902 型微机线路保护装置在功能设计上有所不同,本文以两种装置 PT 断线检测功能为例,对这两种型号装置的PT 断线检测判剧作了详细分析,着重就对称断线时的有流判据存在的问题进行了全面的剖析,并提出解决措施。一、两种装置 PT 断线的检测及功能不同 PT 断线闭锁是为了防止电压回路故障某些原因造成失压后,引起距离元件、功率方向元件等误动作,而将这些保护暂时退出运行,待三相电压恢复正常以后,经过一定的延时,全部恢复正常运行的一种功能。如何判断 PT断线, 11保护和 902 保护各有不同:
一、两种装置 PT 断线的检测及功能不同
PT 断线闭锁是为了防止电压回路故障某些原因造成失压后,引起距离元件、功率方向元件等误动作,而将这些保护暂时退出运行,待三相电压恢复正常以后,经过一定的延时,全部恢复正常运行的一种功能。如何判断 PT断线, 11保护和 902 保护各有不同:
11型微机保护对PT 断线采用2 种判据互相补充的方法。
(1)每隔 5/3 ms 对采样点检查三相电压之和是否同取自PT 开口三角的电压一致,若持续60 ms两者有效值之差大于 7 V,即 Ua+Ub+Uc-3Uo>7V,则判为PT 断线。(不对称断线)
(2 )采样得到的三个相电压有效值均低于8 V,而A相电流大于0. 04In(CT 二次额定电流),则判为PT 断线。(对称断线)
满足上述两个条件之一,延时1.25s报PT 断线,突变量方向、负序方向高频保护及距离保护自动退出,但零序方向高频保护保留工作,并将将自产 3Uo 自动切换为外接开口3Uo 。
902型微机保护对PT 断线采用3 种判据互相补充的方法:
(1 )三相电压向量之和大于8 V,即Ua+Ub+Uc>8V 。(不对称断线)
(2 )三相电压绝对值之和小于0.5Un ,任一相有电流且大于0 .08 In。(对称断线)
(3 )三相电压绝对值之和小于0.5Un,KK 把手在合后位置且跳闸位置继电器TWJ 不动作。(对称断线)
满足上述三个条件之一,延时1.25 s报PT 断线,此时距离保护、零序方向保护功能全部退出,保留有非断线相的工频变化量距离保护Δ Z ,复合阻抗高频保护F ++,不带方向的零序三段和新增的零序和相电流过流保护。
若PT 断线时,线路发生故障,对于接地故障,可由11 型保护的零序方向保护切除故障;非断线相的故障可由 902型Δ Z和F ++保护切除故障。
分析两种装置的PT 断线检测的判据,不难发现11 保护在对称断线时仅采用低电压和有流判据,而902 保护除了采用低电压和有流判据之外,还增加了低电压加开关位置的判据。
二、PT 断线检测缺少低电压加开关位置判据存在的问题
电力系统存在多种运行方式,对于处于热备用的线路(两侧开关一侧在合、一侧在分)或是弱联系的联络线路,正常运行时没有负荷电流或负荷电流很小,线路对地电容电流很小,如果此时 PT 二次侧发生三相对称断线,对于11保护,PT 断线检测因此时相电流小于0.04In而不启动,不发PT 断线信号,不闭锁相关保护。
虽然,保护采用了相电流突变量起动元件,它仍可以在 PT 失压过程中起可靠闭锁作用,不致于因PT 三相失压而引起突变量方向、负序方向高频保护及距离保护的误动作。但是此时若发的区外故障,或区内一点点风吹草动,相电流突变压起动元件动作,则突变量方向、负序方向高频保护及距离保护均可能发生误动作。
近年来,这样的误动作事故时有发生,特别是在电网运方调整较为困难,线路不易停役时,在双重配置的线路上进行保护校验,往往是一套保护运行,一套保护校验,或用旁路代供(目前旁路保护多采用 11 型一套保护)。在保护校验期间,或是在PT 回路上工作的时候,PT 断线最容易发生,这几乎是不可避免的。我省某供电公司就曾在保护校验期间,因工作人员操作不当导致运行中 11 保护失压,11 保护未能闭锁相关保护导致保护误动作的事故。
但是,因902 保护增加了低电压加开关位置判据,即使线路没有负荷电流,只要三相电压绝对值之和小于 0.5Un,同时 KK 把手在合后位置且跳闸位置继电器TWJ 不动作,则同样可以发PT 断线信号,闭锁相关保护,就完全可以避免上述保护误动作事故的发生。
三、应采取的措施
如何采取有效的措施来消除11 保护的这一缺陷,大致有以下几种方法:
1 、在保护校验时,应退出11保护中受PT 断线闭锁的相关保护,以防止PT 失压时这些保护的误动作;
2 、或者取消11 保护中电流判据,只要各相电压小于8V,即报PT 断线,并闭锁相关保护;
3 、或者增加低电压加开关位置判据,当各相电压小于 8V,KK 把手在合后位置且跳闸位置继电器TWJ不动作,即发PT 断线信号,并闭锁相关保护。
四、结束语
在实际工作中,我们一方面在保护校验时及时退出 11 保护中受PT 断线闭锁的相关保护,同时与制造厂协商,对11保护 PT 断线检测判剧按照上述方法进行了完善,通过多次试验,结果表明能够准备无误的作出判定,使得 11 保护满足电力系统各种运行方式的要求,为电力系统提供了安全保障。