智能变电站与非智能站光纤差动保护同步性研究PPT37页

1、智能变电站与非智能站光纤差动保护同步性研究江苏省送变电公司二一三年十一月目录一二三四五六七八九十十一十二十三课题简介小组概况小组活动计划选题理由现状调查设定目标原因分析要因确认对策计划对策实施效果检查标准化及巩固措施总结及下一步打算一 、课题简介随着国家对智能变电站的推广，智能站的新建、改造越来越多，这就带来了智能站保护设备与常规站保护设备的匹配工作问题，尤其是光纤差动保护的同步性问题。智能站的光CT、合并单元、交换机等设备都存在时延，参数设置不正确会使电流电压量失真，角度产生偏差，使差动保护产生差流，并且会造成保护区偏差，区外故障时保护误动作，造成严重的电网事故，如河南某智能变电站的区外故障

2、而全所跳闸事故。现阶段除了在实验室能够进行智能设备与常规设备间实际差动对调外，还有就是投运时看实际的差流来验证保护装置。前者受条件限制，后者发现问题已经造成了不良影响，所以急需一种方法在保护投运前能够正确验证差动电流平衡。在调试过程中，我们将会面临很多新的挑战，成立QC小组进行攻关有较强的现实意义。小组名称课题名称智能变电站与非智能变电站光纤差动保护同步性研究成立时间2005年03月07日注册时间2013年03月07日小组注册号SBD-0501-2011课题注册号KT-05-01活动时间2013.032013.11活动次数20课题类型攻关型PDCA循环5组长周健活动参加率97小组成员7接受TQ

3、M教育30小时/人活动业绩05年度220kV变电所保护自动化调试进度控制06年度提高变电所一次升流试验工作效率07年度提高线路参数测试工作效率08年度确保调试全年施工任务完成等成果09年度通过一次通流通压试验提高变电项目投运过程正确率等成果10年度变压器局部放电试验过程的干扰控制等成果11年度智能化变电站调试质量控制二 、小组概况【小组概况表】表1姓名性别职务/职称文化程度组内分工成员变更情况男工程师本科技术负责无男工程师本科技术负责无男工程师本科技术负责无男工程师大专现场负责无男工程师本科技术负责无男助理工程师本科资料收集和整理无男工程师大专技术负责无【调试分公司攻关QC小组成员概况表】表2

4、阶段日期项目13年3月13年4月13年510月13年11月P选题理由现状调查设定目标原因分析要因确定制定对策D对策实施C效果检查A巩固总结、小组活动计划【活动计划表】三表3智能化变电项目安全优质投产提高智能变电项目投运过程正确率由于智能变电站与常规变电站对于电流电压量的采集传输方式完全不同，试验中发现电流电压量采集不同步的问题。智能变电站与非智能站光纤差动保护同步性研究公司目标班组目标小组问题选定课题四 、选题理由序号问题名称频次累计频次频率累计频率1采样设备配置不匹配161657.157.12采样回路设计问题52117.975.03装置配置问题32410.785.74一、二次设备问题2267

5、.192.85其他问题2287.1100【智能站与非智能站采样同步率存在问题统计表 】调查人、制表人：王义林制表日期：2013年11月10日五、现状调查通过220kV广汇变、500kV天目湖变，220kV后周变及500kV西津渡变项目调试工作的了解，以及对其调试过程的分析与统计，我们发现影响智能站与非智能站采样同步主要存在以下几个问题：表4C累计频次：53223024181260100806040200样备置匹采设配不配采样回路设计问题装置配置问题一、二次设备问题其他频次：次75.092.8BA16 57.185.7从排列图可知，位于累计频次80以下及位于A区间的是主要问题。包括采样设备配置不

6、匹配和采样回路设计问题，它们有一个共同的特点就是都是电量判别响应介质不一致。采样设备配置不一致是线路两侧传统与智能保护装置不完全一样，采样回路设计问题指的是电流电压量在传统和智能站中分别通过什么方式传播。所以影响智能站与非智能站采样同步率的关键要素可以总结为“电量在不同介质回路中响应时间的差异”。主要问题：采样设备配置不匹配、采样回路设计问题制图人：王义林制图日期：2013年11月20日【影响智能站与非智能站采样同步率问题排列图 】原实施率目标实施率60%100%1208040060%现状100%目标目标值表：制图人：王义林制图日期：2013年11月11日六、设定目标1、智能化变电站为国网公司

7、正在推广的项目，江苏省内目前已有220kV西泾变，500kV常熟南变220kV北区， 220kV广汇变，500kV天目湖变，220kV后周变以及500kV西津渡变。这几个项目的调试过程中暴露出的问题主要体现在电量在不同介质回路中响应时间的差异上。经过全体小组成员讨论，确定目标如下：原有的项目经统计实施率不足60%，我们的目标为100%。2、设定理由变电项目安全优质投产公司目标可靠保证智能站与非智能站采样同步率100%正确小组目标值提高智能变电项目投运过程正确率小组目标3、目标可行性分析1).公司各级领导对变电项目投运过程的安全质量问题非常重视，要求变电项目安全优质投产、要求项目一次投运成功。2

8、).对于智能站与非智能站采样同步率的验证，通过增加试验设备和改进试验方法，在智能站与常规站两侧，用带有GPS功能的保护测试仪同时加一个幅值相等的电流量，观察差流情况，试验过程中需要注意额定电流大小和保护参数设置。3).对于所选保护测试仪的GPS功能符合测试要求，避免自身误差造成差流的产生。同时加强人员的安全思想教育和技术培训，避免人为因素影响带来的误差是完全可以做到的。智能变电站差动保护计算差流原理和常规变电站一样，不同的是信号传输的方式和途径，只要通过正确科学的试验工具和方法完全可以保证其信号同步性。七、原因分析2013年4月小组召开原因分析会，应用头脑风暴法进行原因分析。由于部分原因有相互

9、关联，整理成的关联图如图所示。【原因分析关联图】涉及设备多涉及设备多序号末端因素类别1理论要求人员2人员责任心3采样回路设计问题方法4采样设备配置不匹配设备【末端因素汇总表】从关联图中得到以下4个末端因素表5八、要因确认为了准确的查出主要原因，我们QC小组根据关联图列出的四个末端因素进行了充分的调查和分析讨论，形成如下的要因确认：确认1理论要求确认2人员责任心保护整组试验要求调试人员必须具备相应的专业基础，没有理论指导，试验无从着手。现场电流电压报文及回路检查试验都是由经验丰富的保护负责人担任，技术能力足够承担此类任务。结论 理论要求高是 非要因调试人员均能仔细认真的进行各项试验工作，个别现象

10、有疏忽的地方也都存在这样那样的客观原因。加强人员的安全思想教育和技术培训，避免人为因素影响是完全可以做到的。结论 人员责任心不强是 非要因确认3采样回路设计问题确认4采样设备配置不匹配由于传统站与非传统站电量采集及传输的方式不同导致电量采集装置接收响应的时间不同。如智能站比常规站多出合并单元进行模数转换，增加了模数转换时间。结论 采样回路设计问题 要因常规变电站与智能变电站两侧的保护装置不完全一致，在采样接收及转发到对侧时间上有差异。结论 采样设备配置不匹配 要因通过以上的论证确认，我们得出了以下为主要原因：主要原因1. 采样回路设计问题；2. 采样设备配置不匹配；两个主要原因的共同特点：都是

11、电量判别响应介质不一致，所以可以将其归总为“如何减少电量在不同介质回路中响应时间的差异”。电量在不同介质回路中响应时间的差异九、对策计划1.制定对策方案2013年5月，QC小组召开对策方案制定会议，针对以上要因，利用头脑风暴法，集思广益，对每个要因都提出了多个改进对策方案。对“电量在不同介质回路中响应时间的差异”的对策方案1. 在智能站与常规站两侧，用带有GPS功能的保护测试仪外加GPS天线同时加一个幅值相等的电流量，观察差流情况，试验过程中需要注意额定电流大小和保护参数设置。2. 智能站与常规站两侧分别用带有GPS功能的保护测试仪，用时标统一两侧加的电流量，观察差流情况。要因对策方案（序号）

12、评估综合得分选定方案有效性可实施性经济性可靠性电量在不同介质回路中响应时间的差异1554519主选2445417补选QC小组针对要因所提出的两个对策方案进行了分析、评估：方案一：在智能站与常规站两侧，用带有GPS功能的保护测试仪外加GPS天线同时加一个幅值相等的电流量，观察差流情况，试验过程中需要注意额定电流大小和保护参数设置。外加GPS天线的优点在于精度高，可随时设定同步触发时间。缺点是增加了设备投入，新设备使用前须检测精度。方案二：智能站与常规站两侧分别用带有GPS功能的保护测试仪，用时标统一两侧加的电流量，观察差流情况。此试验方法的优点是可以不用增加额外的设备，缺点是用时标统一两侧电流量

13、精度不高。【方案评估】表6通过评估，决定采用方案一：“在智能站与常规站两侧，用带有GPS功能的保护测试仪外加GPS天线同时加一个幅值相等的电流量，观察差流情况，试验过程中需要注意额定电流大小和保护参数设置。”作为“电量在不同介质回路中响应时间的差异”的主要对策；方案二：智能站与常规站两侧分别用带有GPS功能的保护测试仪，用时标统一两侧加的电流量作为补充对策。以下是500kV西津渡变差动保护通道对调实例带有GPS功能的保护测试仪外加GPS天线GPS接收定时触发装置OCT合并单元常规站与智能变电站同时定时触发差动计算无差流继保测试仪GPS装置继保测试仪光缆光缆常规保护装置光纤通道智能保护装置电缆常

14、规变电所侧合并单元智能变电所侧同步性试验原理图智能站试验前的必要工序2策划对策方案的措施对策方案确定后，QC小组再次集中在一起，认真策划实现对策方案的具体措施。如何确保智能站与非智能站采样同步率主要是有两方面决定的：第一是采样回路设计差异问题，第二是采样设备配置不匹配。两者虽然涉及的问题不同，但采样延时往往是两者共同作用的结果。智能站与非智能站采样同步率检查方案流程:1.检查并确认全所OCT变比、一次指向、二次极性及SV报文配置格式；2.检查并确认全所EVT变比、二次极性及SV报文配置格式；3.全所OCT电气单元至合并单元光纤接线正确；4.全所EVT电气单元至合并单元光纤接线正确；5.确认全所

15、电流电压回路全部工作已完成。1.检查并确认全所CT变比、一次指向、二次极性；2.检查并确认全所PT变比、二次极性；3.全所CT电气单元至保护装置电缆接线正确；4.全所PT电气单元至保护装置电缆接线正确。常规站试验前的必要工序1.试验前常规站和智能站侧都按要求组装同步对时装置和外接GPS天线；2.将差动通道两侧的保护装置的保护定值按实际运行整定；3.继电保护测试装置与保护设备电流电压线正确接线；4.单侧加电流保证差动保护功能可靠动作；5.继电保护测试装置与同步对时装置正确接线；6.设置同步对时装置通过GPS天线对时良好；7.两侧设置对时装置在同一时间触发继电保护测试装置，触发的电流量大小满足差动

16、定值；8.若保护装置无差流则说明两侧差动电流传输时间满足要求。试验流程要求试验其他要求1.GPS天线应架设在空旷地带，保证信号良好；2.同步对时装置最好外供电源，保证其正常工作；3.同步性试验结束后，启动投运前不宜再进行保护装置内部参数升级工作。实施项目负责人实施时间刘大伟20133201311十、对策实施实施：智能站与非智能站采样同步率试验熟悉保护设备技术参数，正确使用测试工具尽量提前发现由于采样设备配置不匹配而导致的采样响应延时熟悉回路设计图纸，中间转换过程的延时情况适当估计由于采样回路设计不同导致的采样量传输延时不同智能站回路检查范围：一次电流电流互感器指向合并单元连接光纤二次设备一次电

17、压电压互感器指向合并单元连接光纤常规站检查范围：一次电流一次电压电流互感器指向电压互感器指向连接电缆连接电缆二次设备十一、效果检查1.目标值检查经过以上一系列对策实施后，本QC小组于13年11月作了效果检查，对实施后的智能站与非智能站采样同步率进行了调查统计。12080400100%60%现状目标100%实施后2.效果检查(1)直接效果通过可靠保证电流电压回路正确性的措施方案，提高了变电项目投运过程的正确率。减少了由于调试失误造成的返工现象，节约了系统启动过程所消耗的时间，为电网建设节约了人力物力。 更可避免保护误动作造成的电网事故。(2)无形效果(a)通过提高变电项目投运过程的正确率提高了调试质量，提高了公司品牌知名度。（b)通过QC活动的开展，提高了小组成员在工作中的协作与合作能力，增进了彼此间的了解，提高了调试分公司整体技术水平，进一步增强了调试施工能力，同时也使大家进一步认识到进行QC活动科学性和必要性。十二、标准化及巩固措施1. 将本次活动过程中形成的文字资料、实施成果及总结材料进行整理消化。2. 通过总结，认真