水利电力科技风2019年10月DOB10.19392/jki.1671-7341.201928161
陆运全
广东电网有限责任公司茂名供电局广东茂名525000
摘要:目前电力系统实际运行中光纤电流差动保护使用越来越普及,⑴它依靠光纤通道传输线路两端的数据,以基尔霍夫电流定律为依据,能够简单可靠地判断出区内、区外故障。对线路保护来说,光纤电流差动保护天然的选相能力和简单、可靠的动作原理使其具有良好的选相和快速切除故障的能力,'2]常作为110kV以及上电压等级线路的主保护。针对光纤电流差动保护本身的基本原理以及特定运行方式分析,探讨研究线路电容电流、CT饱和、CT特性不一致、两侧信息采样不同步等因素对光纤电流差动保护造成的影响,针对性提出具体措施,尽可能避免异常情况发生,保证光纤电流差动保护安全、稳定运行。
关键词:光纤电流差动保护;线路电容电流;高阻接地故障;CT特性
制作无纺布手提袋随着光纤通信技术的快速发展,我国光纤通信在许多领域都得到了应用,其中,以光纤通讯位主干网的电力通信网络得到了迅猛的发展和普及。相较于电力线路和微波通道,光纤通道具有误码率低、频带宽
以及传输质量高且容量大、不受电磁干扰等优点。光纤电流差动保护灵敏度高、动作简单可靠快速,在电力系统的主变压器、线路、母线上大量应用,本文具体阐述、分析光纤电流差动保护的基本原理、特点以及影响其性能因素等相关问题。
光纤电流差动保护的基本原理
光纤电流差动保护的基本原理是以基尔霍夫电流第一定律为依据,“在任一时刻,流入节点的电流之和等于流出节点的电流之和”,简单的说就是通过对比线路两端的电流量来判断被保护线路是否有故障,内部是否有差流。流进电流与流出电流相等,差流为零;流进电流与流出电流不相等,差流不为零。光纤电流差动保护是通过直接比较两侧的电气量来进行判断故障的,通过光纤通道将本端电流的波形等信息传输到对端,两端保护装置直接对比两端电流的幅值和相位来判断区内、区外故障。
系统简化图
如上图所示,流过两侧保护的电流以母线流向线路方向规定为正方向,则动作电流为:
P$IP+/7(1)制动电流为:
P$丨爲一/7(2)
P〉P(3)蒙自水芹
P〉QP(4)式中,P为差动继电器的启动电流;Q为比率制动系数。上述两个条件同时满足时,差动保护动作。矿石运输车
当线路发生内部故障时,
P$丨/s+/7$P(5)可以看出动作电流P很大,制动电流P很小,工作点落在动作区内,差动继电器动作。
当线路发生外部故障时,33
P$丨你+/7$丨厶-/訂$0(6)
P$丨爲-/7$Z+Pl$2/q(7)由于P1P,工作点落在非动作区内,继电器不动作。可降解塑料检测
综上分析,有两个结论:①动作电流是线路内部流出的电流,如线路内部故障电流、线路电容电流;②穿越性的电流只形成制动电流,如负荷电流和外部故障通过线路的故障电流。
2线路光纤差动保护的特点
2.1光纤电流差动保护的优点
光纤电流差动保护即利用了分相电流差动的良好判据,又克服了传统引线方式的种种缺陷,在实际运
用中具有其他保护无以比拟的优势,光纤电流差动保护有如下的优点$3]:
(1)以基尔霍夫电流定律为依据,能简单、可靠地判断出区内、区外故障;
(2)不受线路运行方式影响;
(3)本身有天然的选相功能,哪一相保护动作那一相就是故障相;
(4)光纤通信与输电线路本身相互独立,互不干扰,所以可靠性高,且通信容量大;
(5)可以反映出各种类型的故障。
2.2光纤电流差动保护的缺点
覆盖膜光纤电流差动保护也存在自身的缺点:
(1)要求保护装置通过光纤通道所传送的信息具有同步性;
(2)在重负荷线路发生高阻接地故障时,动作电流小,制动电流大,保护灵敏度不够,若短路点两侧系统不对称会极大加剧这种缺陷;
(3)需要两侧保护是同样型号才能构成整套主保护,在线路断路器检修旁路代路时难以配合,经常要退出差动保护;
(4)对于超高压长距离输电线路,需要考虑电容电流的影响。
薄板焊接3影响光差保护性能的因素
3.1线路电容电流的影响
架空电流线路中,导线之间以及导线与大地之间以空气为介质形成一个电容,这个电容会在线路中产生电容电流,它将构成保护的动作电流,所以在实际运用过程中必须考虑电容电流的影响,否则可能造成保护误动。在电压等级高,输电线路长的情况下,实际多采用的是分裂导线,这将进一步导致线路电容电流增大,那么对光纤电流差动保护的影响就越大。简单说就是电容电流会从线路的内部流出,构成动作电流,较大的数值电容电流可能造成光纤差动保护误动。
对此,为消除电容电流对差动保护的影响,一般采用提高启动电流定值、加短延时、进行电容电流补偿的措施。
3.2CT饱和的影响
正常运行时系统发生短路故障电流急剧突变,而且故障电流中包含大的直流分量和丰富的各次谐波分量,这种暂态过程在故障初期最为严重。若电流互感器没有比较好的暂态特性,就会导致无法准确的传变信号,当这种情况严重时就会发生电流互感器饱和,使得CT传变特性变差,会造成保护装置的拒动或误动。为了克服CT饱和的影响,针对不同的电压等级系统要采用具有不同暂态特性的电流互感器,目前暂态电流互感器有四个等级:TPS、TPX、TPY、TPZ。
3.3线路两侧CT特性不一致的影响
线路两侧CT特性不一致会导致电流暂态传变特性不一
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