变电站简介
某地750kV变电站新建工程由先进、可靠、节能、环保、集成的设备组合而成,以高速网络通信平台为信息传输基础,自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能,并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等功能。某地750kV变电站建成投运对关中地区网架结构优化有着重要的作用,提高了电力交换能力,对西安地区大型电源接入具有十分重要的意义。
2 选题理由
2.1 继电保护系统调试
某地750kV 智能变电站并非全数字化的智能变电站,该站无合并单元,即保护装置模拟量直接采样,而开关量、跳闸信号为数字量 GOOSE信号。具体二次设备布置方式如图1所示。
目前,针对这种智能保护设备的专用调试仪器尚不成熟,测试的保护动作时间与装置显示存在较大误差,给某地750工程的继电保护系统调试带来了不便。因此,如何提高模拟数字混合式智能保护调试正确性,具有重要意义。
3 现状调查
3.1 继电保护系统调试方法
针对某地智能变电站特殊的二次结构,目前本站继电保护系统调试方法为采用传统继电保护测试仪给保护装置加模拟采样量。数字式继电保护测试
仪给保护装置加开关量,数字式继电保护测试仪收保护动作时间。如图2所示。
从图2可以看出,传统调试方法:由于由两个测试仪分别加模拟量和数字量,将会导致不同步现象,造成保护装置上显示的动作时间与测试仪显示的动
作时间误差较大,不能正确地反映保护动作时间,造成调试结果不正确。
3.2 现状调查结果
根据对不同保护功能和不同间隔的继电保护调试正确率统计,得出用该方法进行继电保护调试的正确率如表1所示。
通过调查发现,采用现有方法对某地750kV 变电站这种非传统意义的智能变电站进行继电保护调试时,调试结果的正确只有44.48%,远远不能满足继电保护调试正确率100%的要求。
4 模拟、数字测试仪同步试验
实施一:GPS对时模拟测试仪与数字测试仪均采用 GPS对时时,两个测试仪时差统计表如表2示。
通过试验得出,采用 GPS对时源对模拟测试仪和数字测试仪进行对时时,两个测试仪之间的时差平均值 为1.71ms>1ms,造成两个测试仪不同步,从而影响调试正确性。
实施二:硬接点触发对时通过快速接点和慢速接点触发时差统计表可以看出,试验 时 选 择 慢 速 接 点 触 发 时 差 为 1.99ms>1ms,快速接点触发时差0.989ms<1ms。
实施三:对时方式选择
通过上述3种方式对比分析,我们选取快速接点触发对时方式,该方式触发时两个测试仪的平均时差满足调试要求,避免因测试仪不同步影响调试正确率。
继电保护系统调试方法:①数字测试仪给保护装置加开 GOOSE 开关量的同时触发硬接点(模 拟测试仪);②模拟测试仪给保护装置加采样量;③保
护动作,读取保护录波文件;④比对采样与 GOOSE时延差。
实施后结论:通过数字测试仪对模拟测试仪进行触发,避免因采样信息和开入量信息的不同步,影响继电保护调试正确率。
5 实施效果
以断路器保护跟跳逻辑为例进行效果验证。具体逻辑为:单相(A)失灵启动断路器保护跟跳逻辑,外部 GOOSE输入为“保护 A 相跳闸输入”,电流Ia为 A 相电流。具体波形图如图3所示。
时差计算:Td=T2-T1=0.000833s=0.833ms<1ms
其中:T2 为保护跳闸输入 TA ;
T1 为 TA 采样有输入时刻;
Td 为模拟量与数字量输入的时间差。
从波形中可以看出,采用新的调试方法进行调试时,采样输入和 GOOSE输入的时间差为0.833ms<1ms,满足调试要求,保证了调试的正确性。
新方法实施后,我们对各间隔的继电保护调试动作正确率进行统计,具体结果如表5所示。