張洪軍,李廣賢,王占輝

(河北省滄州供電公司,河北 滄州 061000)

隨著電力光纖網(wǎng)絡(luò)的逐步完善,光纖作為繼電保護(hù)用的通道介質(zhì),以其動(dòng)作速度快、保護(hù)功能完善、不怕超高壓與雷電電磁干擾、對(duì)電場(chǎng)絕緣、傳輸容量大、頻帶寬、衰耗低等優(yōu)點(diǎn),越來(lái)越多的被應(yīng)用在繼電保護(hù)領(lǐng)域,逐步替代了早期的由高頻通道構(gòu)成的線路主保護(hù)。下面就幾種被廣泛應(yīng)用的光差線路保護(hù)簡(jiǎn)要介紹其遠(yuǎn)跳回路的傳輸、啟動(dòng)、判別出口等特點(diǎn)。

1 遠(yuǎn)跳信號(hào)的傳輸

遠(yuǎn)方跳閘是為了使母線故障及斷路器與電流互感器之間故障時(shí)對(duì)側(cè)保護(hù)快速動(dòng)作跳閘而設(shè)置的,本側(cè)保護(hù)裝置設(shè)有一個(gè)“遠(yuǎn)方跳閘”開入端子,在本側(cè)保護(hù)啟動(dòng)元件動(dòng)作的情況下用于傳輸母差、失靈等保護(hù)的動(dòng)作信號(hào),對(duì)側(cè)保護(hù)收到此信號(hào)后,經(jīng)遠(yuǎn)跳閉鎖邏輯驅(qū)動(dòng)永跳出口,同時(shí)閉鎖重合閘回路。

在傳輸原理上三種保護(hù)裝置基本一致:當(dāng)保護(hù)裝置采集到遠(yuǎn)跳開入為高電平時(shí),經(jīng)過(guò)濾波處理及短延時(shí)確認(rèn)(一般約為8 ms),作為開關(guān)量,連同電流采樣數(shù)據(jù)及 CRC校驗(yàn)碼等一起打包為完整的一幀信息,經(jīng)過(guò)編碼、CRC校驗(yàn),通過(guò)數(shù)字通道,傳輸給對(duì)側(cè)保護(hù)裝置。而對(duì)側(cè)裝置每收到一幀信息,都要經(jīng)過(guò) CRC校驗(yàn)、解碼提取遠(yuǎn)跳信號(hào),并單獨(dú)對(duì)開關(guān)量進(jìn)行互補(bǔ)校驗(yàn)。通過(guò)了上述校驗(yàn)后,而且只有連續(xù)三次收到對(duì)側(cè)遠(yuǎn)跳信號(hào)才認(rèn)為收到的遠(yuǎn)跳信號(hào)是可靠的。收到經(jīng)校驗(yàn)確認(rèn)的遠(yuǎn)跳信號(hào)后,則進(jìn)入本側(cè)的跳閘出口邏輯[1]。

2 遠(yuǎn)跳啟動(dòng)邏輯

由于遠(yuǎn)方跳閘回路是為了使母線故障及斷路器與電流互感器之間故障時(shí)對(duì)側(cè)保護(hù)快速動(dòng)作跳閘而設(shè)置的。因此遠(yuǎn)跳啟動(dòng)二次回路的具體實(shí)施部分針對(duì)雙母線接線方式和3/2接線方式是有所不同的。

針對(duì)雙母線接線方式下,啟動(dòng)遠(yuǎn)跳回路的具體實(shí)施為“永跳啟動(dòng)”。母差保護(hù)動(dòng)作后啟動(dòng)永跳繼電器,利用永跳繼電器的接點(diǎn)啟動(dòng)光差保護(hù)裝置的遠(yuǎn)跳開入。

如圖 1雙母線接線方式下,線路開關(guān)與電流互感器之間發(fā)生故障,線路兩側(cè)的快速保護(hù)判斷為區(qū)外故障,將會(huì)拒動(dòng);母差保護(hù)動(dòng)作跳開本側(cè)開關(guān)后,故障點(diǎn)并沒(méi)有被切除,為使對(duì)側(cè)線路保護(hù)快速動(dòng)作,要通過(guò)母差保護(hù)啟動(dòng)永跳繼電器,利用永跳接點(diǎn)啟動(dòng)遠(yuǎn)跳開入,使對(duì)側(cè)線路的差動(dòng)主保護(hù)瞬時(shí)出口跳閘。

針對(duì) 3/2接線方式啟動(dòng)遠(yuǎn)跳回路的具體實(shí)施為“失靈啟動(dòng)”:利用斷路器保護(hù)裝置的失靈出口接點(diǎn)啟動(dòng)光差保護(hù)裝置的遠(yuǎn)跳開入[1][2]。

圖1 雙母線接線方式開關(guān)與 CT間故障

圖2 3/2接線方式下發(fā)生故障

1)如圖 2,當(dāng)K1點(diǎn)發(fā)生故障時(shí),I母線差動(dòng)保護(hù)判斷為區(qū)外故障,L1線路主保護(hù)動(dòng)作跳開 1#開關(guān)、2#開關(guān),但是故障點(diǎn)并沒(méi)有被徹底隔離,需要利用 1#開關(guān)的斷路器失靈保護(hù)接點(diǎn)跳開 I母線所有連接元件,同時(shí)給出遠(yuǎn)跳信號(hào)并閉鎖重合。

2)當(dāng)K2點(diǎn)發(fā)生故障時(shí),線路 1和線路 2保護(hù)裝置由于都采用電流和回路接線,均能夠正確動(dòng)作,同時(shí)跳開兩側(cè)開關(guān),由于重合閘原則先合母線側(cè)開關(guān),因此當(dāng)1#開關(guān)合閘后會(huì)加速跳開 1#開關(guān)并閉鎖 2#開關(guān)的重合閘,L2線路保護(hù)動(dòng)作后跳開兩側(cè)開關(guān)后,重合閘動(dòng)作合上 3#開關(guān)。

3)當(dāng)K3點(diǎn)發(fā)生故障時(shí),動(dòng)作行為同 1)。

3 遠(yuǎn)跳出口邏輯

在遠(yuǎn)跳出口邏輯上,保護(hù)裝置大都采取可選擇經(jīng)本側(cè)閉鎖的出口邏輯。

1)如圖 3,CSC-103型光差保護(hù)采取了經(jīng)本側(cè)電流啟動(dòng)元件或經(jīng)距離測(cè)量元件的閉鎖(針對(duì)弱電源端)在“收到對(duì)側(cè)遠(yuǎn)方跳閘”命令時(shí),要由控制字來(lái)選擇是否經(jīng)本側(cè)閉鎖。

圖3 CSC-103縱差保護(hù)遠(yuǎn)跳邏輯圖

由控制字 KG2.5選擇是否經(jīng)方向元件閉鎖,即 KG2.5置“1”時(shí)由“距離 II段范圍”來(lái)閉鎖與門 Y22,KG2.5置“0”時(shí)則不經(jīng)方向元件閉鎖。

由控制字 KG2.4選擇是否經(jīng)“啟動(dòng)元件閉鎖”,當(dāng)KG2.4置“1”時(shí),由“啟動(dòng)元件動(dòng)作”來(lái)閉鎖與門 Y22,KG2.4置“0”時(shí)則不經(jīng)方向元件閉;條件滿足后門 Y22輸出,經(jīng)-H8-H7-驅(qū)動(dòng)永跳。同時(shí),本側(cè)有遠(yuǎn)方跳閘開入時(shí),經(jīng)啟動(dòng)元件閉鎖后向?qū)Ψ礁冻鲞h(yuǎn)跳命令[3]。

2)RCS-931型光差保護(hù)(如圖 4)和PSL603型光差保護(hù)采用了本側(cè)電流啟動(dòng)元件作為本側(cè)遠(yuǎn)跳出口的閉鎖條件。

本側(cè)收到對(duì)側(cè)的遠(yuǎn)跳信號(hào)后,會(huì)經(jīng)本側(cè)的電流啟動(dòng)(可經(jīng)控制字投退)閉鎖,經(jīng) Y17出口跳閘,并經(jīng)H24、H25去閉鎖重合。在收到對(duì)側(cè)遠(yuǎn)跳命令的同時(shí),收到對(duì)側(cè)的遠(yuǎn)傳開入后給出遠(yuǎn)傳開出至故障錄波系統(tǒng),用以記錄跳閘狀態(tài)[4]。

對(duì)比兩邏輯圖可知,在遠(yuǎn)跳出口邏輯里都加設(shè)了經(jīng)本側(cè)啟動(dòng)元件閉鎖的條件,用以確保在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)保護(hù)裝置的正確動(dòng)作,而在裝置誤發(fā)遠(yuǎn)跳命令時(shí),能夠可靠閉鎖,從而提高了運(yùn)行可靠性;在線路處于空載或弱饋負(fù)荷時(shí),CSC-103裝置加設(shè)了距離 II段測(cè)量元件,利用故障時(shí)系統(tǒng)電壓降低的特點(diǎn)來(lái)開放遠(yuǎn)跳回路,從而提高了裝置動(dòng)作靈敏度。

圖4 RCS-931縱差保護(hù)遠(yuǎn)跳邏輯圖

[1]Q/GDW 161-2007,線路保護(hù)及輔助裝置標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[2]唐成虹,付建明,劉宏君,等.光纖縱差保護(hù)裝置中光纖數(shù)字接口的設(shè)計(jì)新方法[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化,2005,(2):83-85.

[3]北京四方繼電保護(hù)有限公司.CSC-103A/103B數(shù)字式超高壓線路保護(hù)裝置說(shuō)明書 [Z].2005.

[4]南京南瑞繼保電氣有限公司.RCS-931A(B、D)型超高壓線路成套保護(hù)裝置技術(shù)說(shuō)明書 [Z].2003.