实施保护范围延伸技术

实施保护范围延伸技术避免直流失电后保护拒动发布人:鲁肇文发布时间:二OO九年三月发布单位:巴彦淖尔电业局调通中心继电保护班

巴彦淖尔电业局技术成果发布材料11.人员简介:2一、小组概况：2二、选题理由：临河110KV变1#主变烧损事故案例34局目标方针：抓管理、堵漏洞、消隐患、保安全主设备安全面临保护拒动的严峻形势直流操作系统失电后保护拒动的隐患急于治理引发的电网事故降低供电可靠性社会效益和经济效益受到影响选题理由事故案例实施保护范围延伸技术，避免直流失电后保护拒动4三、现状调查与分析：选定了课题以后，我们小组针对电网故障时直流操作系统失电引发保护拒动的严重后果进行了讨论，并对各级保护的后备性能进行定性分析，对我网管辖220KV线路的后备保护性能进行摸底调查统计分析。51、严重后果1、开关不能正常动作，一次系统处于无保护运行状态，发生故障后使设备烧损、事故范围扩大。

2、当主设备烧损后，不仅直接影响了正常供电，而且从事故发生到设备重新投运，至少要间隔一个月左右甚至更长，供电损失、社会影响是比较大的，再加上设备更换的费用，总的损失是十分巨大的。52、以厂汉220KV站为例,对各级后备保护性能分析：635KV及以下配网线路过流保护是本线速断保护的后备保护主变低压侧后备保护是相应35KV及以下母线及配网线路过流保护的后备保护主变高压侧后备保护是中低压侧保护的后备保护

分析结论：35KV及以下线路最远的后备保护是主变高后备，一般从本站220KV母线以上就无保护范围。2、各级后备保护性能总结73、巴彦淖尔电网220KV直调线路相间保护范围现状调查统计：序号线路名称保护范围延伸情况1255临汉线临汉线距离三段按保本线灵敏度整定，保护范围只伸进厂汉1#、2#变高压侧部分，没有伸出高压侧，对厂汉1#、2#变高中低三侧后备灵敏度不足。对厂汉35KV母线和出线没有保护范围2252厂获线情况同255临汉线类似，对获各琦35KV母线和出线也没有保护范围3251德金I线因线路较短，距离三段情况最好，对金泉110KV母线、35KV母线后备灵敏度均满足要求。但对35KV出线无保护范围

84、分析存在问题，提出解决问题思路上级站线路电流保护范围延伸到下一级厂站电网故障直流系统失电主设备烧损、事故范围扩大、供电可靠性下降本站保护拒动上级站保护后备灵敏度不足，保护无法启动9四、活动目标：Ｉ、目标：实施保护范围延伸技术避免直流失电后保护拒动II、活动时间：2008年02月----2008年12月 III、目标可行性分析： 可行否?领导重视人员素质局中心领导对此问题十分重视，几次提出了指导性意见，领导的重视和支持是我们实现目标的前提条件。

小组成员有一批业务骨干，有解决技术难题的理论和实践技能，有发现和处理隐患的强烈愿望。可行技术条件220KV断路器辅助保护中已有的保护配置---过流保护单元硬件,可以实现保护范围的延伸,从而跳开上级电源

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10五、技术对策计划：11六、技术对策实施：

实施一、收集所辖220KV线路辅助保护型号与功能1、分别收集了线路辅助保护型号及过电流保护配置情况，通厂家进行技术交流，确定了过流保护装置的可行性。

实施二、收集所确定线路和厂站的计算参数，编制数据文件，确定计算方案分别收集金泉、获各琦、厂汉220KV站主变及其110KV出线、35KV最短和最长出线参数，编制数据文件。

实施三、针对主变中低压侧出线和母线，进行短路计算

在最小运行方式下，三个站的110KV母线及其110KV出线线末、35KV母线、35KV最短和最长出线线末分别发生两相短路、接地短路故障时，计算流过上级站251德金I线、252厂获线、255临汉线的最小故障相电流，并同流过各条220KV线路的最大负荷电流比较。12

实施四、对计算结果进行分析，确定保护范围的延伸区域。对计算结果列表，针对相间故障和接地故障进行分析，针对所列的故障点，上级站220KV线路电流保护范围可以延伸到各自厂站的110KV母线、110KV出线、35KV母线，但不能保护到每条35KV出线。因而确定上级站220KV线路保护范围延伸到下级站的低压侧母线，目前可以采用前面提到的220KV线路辅助保护中的电流保护来实现。13附表1：下级站中低压侧相间故障电流，流过上级220KV线路开关的短路电流和整定用最大负荷电流的比较主电源线路开关保护信息110KV母线故障35KV母线故障35KV最短出线35KV最长出线110KV出线线末相间故障255临汉线ZdzIII=37.98欧Idz=3146A整定用最大负荷电流为787.29A1303.29A大于最大负荷电流为787.29AA大于最大负荷电流为787.29A明路线341.13A小于最大负荷电流为787.29A跃丰线165.05A小于最大负荷电流为787.29A155厂炭线1139．97A大于最大负荷电流为787.29A151厂紫线1046．67A大于最大负荷电流为787.29A252厂获线ZdzIII=116.97欧Idz=1023.3A整定用最大负荷电流为314.90A1008.3A大于最大负荷电流为314.9A723.91A大于最大负荷电流为314.9A西矿线592.3576A大于最大负荷电流为314.9A海力线141.49A小于最大负荷电流为314.9A无110KV出线251德金线ZdzIII=105.35欧Idz=1134.457A整定用最大负荷电流为393.65A1730.81A大于最大负荷电流为393.65A1153.26A大于最大负荷电流为393.65A151金海线928．665A大于最大负荷电流为393.65A152金羊线1052.37A大于最大负荷电流393.65A14附表2：下级站各种小方式110KV侧接地故障时,流过上级220KV线路的短路电流和最大负荷电流的比较

主电源线路：临汉255开关保护信息110KV母线故障110KV出线151厂紫线110KV出线155厂炭线255临汉线ZdzIII=37.98欧Idz=3146A整定用最大负荷电流为787.29A1157.557A大于最大负荷电流为787.29A1064.155A大于最大负荷电流为787.29A907.523A大于最大负荷电流为787.29A252厂获线ZdzIII=116.97欧Idz=1023.3A整定用最大负荷电流为314.90A110KV母线故障：856.9275A大于最大负荷电流为314.90A110KV获那线故障：548.825A大于最大负荷电流为314.90A主电源德金I线251开关保护信息110KV母线故障110KV出线151金海线110KV出线152金羊线251德金I线ZdzIII=105.35欧Idz=1134.457A整定用最大负荷电流为393.65A1426.6260A大于最大负荷电流为393.65A151金海线935.83A大于最大负荷电流为393.65A152金羊1526.86A大于最大负荷电流393.65A15上级站220KV线路辅助保护中的过电流保护，要同时作为下级站直流失电时，中低压侧相间故障和中压侧接地故障的后备保护，所以上级站220KV辅助过流保护整定原则为：

1）按下级站35KV母线相间故障时，流过上级站220KV线路最小的短路电流有1.2的灵敏度整定。

Idz=Idmin（2）/Klm

2）按下级站110KV线路末端发生接地故障时，流过上级站220KV线路最小短路电流有1.2的灵敏度整定。Idz=Idmin（2）/Klm

实施五：确定过电流定值的整定方案16实施六：编制保护范围延伸技术方案1、为实际实施时可操作强2、将实际工作上升到理论层次3、便于此类问题推广应用集思广益三易其稿保护范围延伸方案17

为保证此方案高效，准确实施，开展了小组技术方案的培训工作，便于小组成员交流、研究、理解、应用。实施七：保护范围延伸技术培训18隐患得到治理实施八：实施保护范围延伸技术方案1、2008年9月对251德金I线利用CSC122B辅助保护实施保护范围延伸技术方案，计算并下发2008-387#定值2、2008年11月对252厂获线利用RCS-923A辅助保护,实施保护范围延伸技术方案，计算并下发2008-503#定值19七、效果检查：我们小组在各级领导和全体成员的共同努力下，保护范围延伸技术方案得以实施，这在内蒙古地区电网是个首创，得到了内电公司生产部的肯定。通过此项活动，加强了对电网潜在隐患的发现、排查和治理水平。提升了对系统问题的超前和预控技术管理水平。促进了继电保护的技术管理水平的提高。通过此项活动，更让我们认识到直流失电保护拒动的恶性后果，为了深入了解保护范围延伸所带来的种种益处，我们将保护拒动所带来的直接经济损失调查摸底列表.

20实施保护范围延伸技术后避免的直接经济损失

计算说明：厂汉220KV站所带负荷出线数目较多，且高载能线路较多，发生故障几率多，当配网发生故障全站直流系统失电，厂汉站保护拒动，可能引起厂汉1#、2#（1#、2#变并列运行）及其它设备烧损，下表仅以2008年低谷负荷计算。变电站名称主变损失电量(KW时)电量时价(KW时)经济损失(元)厂汉变1#主变4037300.29289118248.4797厂汉变2#主变1585100.2928946425.9939总计8351700.29289164674.4736上面表格以1天计算，如变器烧损更换至少需要1个月，总计损失为164674.4736*30=494.023万元21八、总结与存在问题

利用目前已有的断路器辅助保护中没有用的保护配置如过电流来实现下级厂站直流消失的后备保护，其优劣分析如下：

其一：它如果动作，将所带的所有厂站将全部切除，容易引起较大范围的停电，但可以保护主设备如主变压器、线路和其它电气设备，避免其长时间受到短路电流的冲击或烧损。

其二：只是利用很简单的过电流保护，没有任何闭锁条件，容易受外部穿越性故障电流或正常运行时冲击电流的影响而误动作。

其三：优点是保护范围较正常状态（这里指下级厂站直流系统正常运行）所设置的保护要长，尽可能伸到下级厂站35KV母线，但很难伸进所有35KV及以下配网中，否则，难以躲过正常运行负荷电流，保护有死区。

22其四：严禁所保护的厂站超规定电流运行，可能会限制了厂站主变过负荷运行的条件，一旦超允许电流运行，将引起较大范围的停电事故。综上所述，上面所采取的措施只是一种临时应急措施，不增加投资，相对经济，所以需要一种更加可靠、稳妥、有效的技术手段。23利用发生故障时的故障电流通过整流滤波后变成直流给电容充电，提供电源给应急保护装置使用及可靠跳开保护开关九：下步打算研究与应用微机型直流失电应急保护装置优势不依赖于直流电源的保护装置来切除