radss型高速比率制動母線差動保護回路改造

1、RADSS型高速比率制動母線差動保護回路改造             RADSS型高速比率制動母線差動保護回路改造 Circuit Modification of Type RADSS Highspeed Ratiorestrained Busbar Protection 薛俊范1 , 魏任平2 , 高志強1 , 張兵海1 ,王運超2（1. 河北省電力研究院，河北石家莊050021；2.河北衡豐發(fā)電有限責任公司，河北衡水053000） 摘要：介紹了RADSS/S型高速比率制動

2、母線差動保護裝置的原理與特點，針對該保護在母聯兼旁路開關轉代線路開關的同時，又有其他線路或發(fā)電機、變壓器開關倒閘操作的特殊運行方式下存在的問題，提出了改造方案。關鍵詞：RADSS母差保護；母聯兼旁路；回路改造 Abstract：The working principle and features of Type RADSS/S highspeed ratiorestrained busbar protection are introduced. If the bus tie and bypass circuit breaker is in place of a line circuit bre

3、aker, and another line, generator, or transformer circuit breaker is in a special condition of changeover operation, this protection may have problems. To cope with this situation, a modification scheme is proposed.Keywords：RADSS busbar protection;bustie and bypass;circuit modification1RADSS型母差保護簡介電

4、力系統(tǒng)中的母線保護對電網的穩(wěn)定運行起著非常重要的作用，當母線故障時，快速可靠的切除故障母線是確保電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的重要措施。RADSS/S 型母差保護為中阻抗型高速比率制動母線保護，在我國超高壓電網運行已有數年，并取得了良好的運行效果和經驗。RADSS/S型高速比率制動母線差動保護，適用于單母線、雙母線、雙母線單分段、雙母線雙分段、3/2斷路器及母聯兼旁路等各種不同的母線主接線方式。RADSS/S型保護裝置是母線的一種高速、靈敏、中阻抗型的電流差動保護，它將高阻抗特性和比率制動特性兩者結合在一個獨特的工作原理中，從而顯著降低了母差回路的負載阻值。它是以電流瞬時值作測量比較的。在母線外部故障時，

5、不管電流互感器飽和與否，差動繼電器均可靠不動作，但當母線內部故障時，差動繼電器動作，其動作速度極快，約13 ms。在雙母線主接線方式下，RADSS/S型母差保護具有以下技術特點：a. 能正確反應母線內部各種相間和接地故障。b. 雙母線并列運行或雙母線帶分段等運行方式，1組母線發(fā)生故障，保護裝置均具有選擇性。c. 雙母線并列運行或雙母線帶分段等運行方式，2組母線相繼發(fā)生故障，保護裝置能相繼快速跳開2組母線上的所有連接元件。d. 雙母線并列運行能自動適應母線連接元件運行位置的變化，變化過程中保護不會誤動，不會造成電流互感器二次回路開路。e. 母線充電合閘在故障母線上，保護能正確動作，所以不考慮裝設

6、專用的充電合閘保護。f. 能正確切除雙母線在倒閘操作過程中發(fā)生的母線內部故障。但是在工程實際使用中發(fā)現，當專用的母聯或旁路開關改為母聯兼旁路開關時，典型設計的RADSS保護回路存在嚴重的技術缺陷，在特殊的運行方式下可能會造成保護不正確動作，必須進行改造才能適應不同的運行方式。2專用母聯開關和專用旁路開關改為母聯兼旁路開關時存在的問題某站1期工程設計主接線為雙母線帶旁路接線方式，設專用母聯和專用旁路開關，母線保護采用RADSS/S型母線差動保護裝置，自投運以來一直運行正?！，F2期擴建工程確定的最終主接線為雙母線單分段帶旁路接線方式，將專用母聯開關201和專用旁路開關202均改為母聯兼旁路開關，增

7、加II號母線分段開關203，見圖1。研究RADSS保護回路圖紙發(fā)現，主接線方式發(fā)生變化后，當母聯兼旁路開關轉代線路時，其它線路或發(fā)電機等設備開關不能再進行倒閘（倒母線）操作，限制了運行方式的靈活性。 新增加的203分段開關二次回路接入母差保護裝置，可參照廠家典型的專用母聯的接線方式接入，可滿足各種運行方式的要求。將專用母聯開關201和專用旁路開關202均改為母聯兼旁路開關，如果按照廠家提供的母聯兼旁路開關201、202的典型接線圖，則不能滿足母聯兼旁路開關在轉代線路的同時，又有其他線路或發(fā)電機、變壓器等設備開關倒閘操作的特殊運行方式要求。廠家提供的典型設計的母聯兼旁路201、202開關交流電流

8、切換回路，見圖2。作為母聯開關運行時，互聯封CT接點作用為：當進行倒閘（倒母線）操作時，將2組輔助CT二次電流求和后入I母差動。實際上該2組CT二次電流為大小相等、極性相反，求和后為零。互聯時母聯電流不進大差；在作為旁路開關運行時，3刀閘封CT接點作用為：當旁路開關轉代線路時封鎖接入I母線差動回路的電流，使該轉代線路電流通過第2組輔助CT接入IIA（IIB）母線差動回路。在以上2種運行方式下，RADSS/S保護裝置的典型接線能夠滿足系統(tǒng)運行方式的要求。但在母聯兼旁路開關已經轉代線路，同時又有另一條線路（或發(fā)電機、變壓器）開關進行倒閘（倒母線）操作，連接元件需要同時跨接2條母線。此時，I母II母

9、雙位置繼電器同時動作，其繼電器接點閉合，串聯去起動互聯回路中的繼電器，以完成如下動作過程，見圖3。D17.101動作，其接點閉合，有將2條母線上所有連接元件的電流回路接入I母差動回路的短時過程；同時，II母差動繼電器退出，這樣就形成了1個大差動回路，從而不影響保護動作的靈敏度。但在此時，會出現IIA或IIB母線差動代路支路電流為零（本應是轉代線路負荷電流值）的情況，可能會造成母差保護的誤動。   這一“共性”問題是RADSS母差保護回路設計缺陷造成的，在一些工程中由于沒有找到切實可行的解決辦法，不得不對電網的一次系統(tǒng)的運行方式加以限制，即：在任一母聯兼旁路開關轉帶線路時，不允許其它線

10、路或發(fā)電機、變壓器開關進行倒閘操作，這樣做勢必要犧牲電網的整體可靠性。 3保護回路改造方案的確定針對RADSS/S保護裝置的201、202母聯兼旁路開關典型接線存在的問題，經研究提出了以下回路改進方案：方案1：通過改變保護裝置內部接線，將互聯封CT接點改到3刀閘接點之后。此時負荷電流經IIA（201轉代線路）及IIB（202轉代線路）整流回路并聯后輸出到I母差動繼電器。方案2：通過改變保護裝置內部接線，將互聯封CT接點串入3刀閘對應切換繼電器的常閉接點。此時負荷電流經IIA（201轉代線路）或IIB（202轉代線路）整流回路后輸出到對應母線差動繼電器。經反復論證，方案1的方法可行，但是由于保護

11、裝置內部改線繁瑣，改動回路多，可能會留下事故隱患。方案2的方法不但可行，而且保護裝置內部改線簡單，改動回路少，簡單可靠。確定使用方案2后，現場改進具體實施如下，見圖4。改變RADSS/S保護裝置的內部接線，將互聯封CT接點（D17.101繼電器接點）串入3刀閘對應D29.125切換繼電器的常閉接點使互聯回路失去作用（因D29.125切換繼電器的接點不夠用，實際是在D29.125切換繼電器兩端并聯1新增繼電器，將其常閉接點串入）。這樣IIA或IIB母線差動代路支路電流不再是零，而是轉代線路負荷電流值。完成上述改進后，當母聯兼旁路開關轉代線路時，同時又有另1條線路（或發(fā)電機、變壓器）開關進行倒閘（

12、倒母線）操作時，負荷電流經IIA（201轉代線路）或IIB（202轉代線路）整流回路后，輸出到對應的母線差動繼電器，在任何一次運行方式下，母差保護均能反應正常。 4保護改造后的投運試驗在完成RADSS保護回路改進后，為了保證保護裝置能夠正確動作，在RADSS/S保護裝置投運前做向量檢查。試驗時將保護裝置所有出口跳閘壓板退出，母聯兼旁路開關做帶路運行，其余支路的CT回路在母差保護屏后短接，即只允許母聯兼旁路支路的電流進入該保護裝置。測量IIA（或IIB）母線差動元件有差壓，I母線差動元件無差壓。投入對應的互聯壓板模擬一次系統(tǒng)的倒閘操作，此時在I母差動元件形成大差，測量IIA（或IIB）母線差動元件無差壓，I母線差動元件有差壓。這一試驗結果驗證了母聯兼旁路開關的交流電流切換回路