智能變電站與非智能站光纖差動(dòng)保護(hù)同步性

智能變電站與非智能站光纖差動(dòng)保護(hù)同步性研究江蘇省送變電公司二○一三年十一月目錄一二三四五六七八九十十一十二十三

課題簡(jiǎn)介

小組概況

小組活動(dòng)計(jì)劃

選題理由

現(xiàn)狀調(diào)查

設(shè)定目標(biāo)

原因分析

要因確認(rèn)

對(duì)策計(jì)劃

對(duì)策實(shí)施效果檢查標(biāo)準(zhǔn)化及鞏固措施總結(jié)及下一步打算一

、課題簡(jiǎn)介

隨著國(guó)家對(duì)智能變電站的推廣，智能站的新建、改造越來(lái)越多，這就帶來(lái)了智能站保護(hù)設(shè)備與常規(guī)站保護(hù)設(shè)備的匹配工作問(wèn)題，尤其是光纖差動(dòng)保護(hù)的同步性問(wèn)題。智能站的光CT、合并單元、交換機(jī)等設(shè)備都存在時(shí)延，參數(shù)設(shè)置不正確會(huì)使電流電壓量失真，角度產(chǎn)生偏差，使差動(dòng)保護(hù)產(chǎn)生差流，并且會(huì)造成保護(hù)區(qū)偏差，區(qū)外故障時(shí)保護(hù)誤動(dòng)作，造成嚴(yán)重的電網(wǎng)事故，如河南某智能變電站的區(qū)外故障而全所跳閘事故?，F(xiàn)階段除了在實(shí)驗(yàn)室能夠進(jìn)行智能設(shè)備與常規(guī)設(shè)備間實(shí)際差動(dòng)對(duì)調(diào)外，還有就是投運(yùn)時(shí)看實(shí)際的差流來(lái)驗(yàn)證保護(hù)裝置。前者受條件限制，后者發(fā)現(xiàn)問(wèn)題已經(jīng)造成了不良影響，所以急需一種方法在保護(hù)投運(yùn)前能夠正確驗(yàn)證差動(dòng)電流平衡。

在調(diào)試過(guò)程中，我們將會(huì)面臨很多新的挑戰(zhàn)，成立QC小組進(jìn)行攻關(guān)有較強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。小組名稱(chēng)課題名稱(chēng)智能變電站與非智能變電站光纖差動(dòng)保護(hù)同步性研究成立時(shí)間2005年03月07日注冊(cè)時(shí)間2013年03月07日小組注冊(cè)號(hào)SBD-0501-2011課題注冊(cè)號(hào)KT-05-01活動(dòng)時(shí)間2013.03－2013.11活動(dòng)次數(shù)20課題類(lèi)型攻關(guān)型PDCA循環(huán)5組長(zhǎng)周健活動(dòng)參加率97％小組成員7接受TQM教育30小時(shí)/人活動(dòng)業(yè)績(jī)05年度《220kV變電所保護(hù)自動(dòng)化調(diào)試進(jìn)度控制》06年度《提高變電所一次升流試驗(yàn)工作效率》07年度《提高線路參數(shù)測(cè)試工作效率》08年度《確保調(diào)試全年施工任務(wù)完成》等成果09年度《通過(guò)一次通流通壓試驗(yàn)提高變電項(xiàng)目投運(yùn)過(guò)程正確率》等成果10年度《變壓器局部放電試驗(yàn)過(guò)程的干擾控制》等成果11年度《智能化變電站調(diào)試質(zhì)量控制》二

、小組概況【小組概況表】表1姓名性別職務(wù)/職稱(chēng)文化程度組內(nèi)分工成員變更情況男工程師本科技術(shù)負(fù)責(zé)無(wú)男工程師本科技術(shù)負(fù)責(zé)無(wú)男工程師本科技術(shù)負(fù)責(zé)無(wú)男工程師大專(zhuān)現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)無(wú)男工程師本科技術(shù)負(fù)責(zé)無(wú)男助理工程師本科資料收集和整理無(wú)男工程師大專(zhuān)技術(shù)負(fù)責(zé)無(wú)【調(diào)試分公司攻關(guān)QC小組成員概況表】表2階段日期項(xiàng)目13年3月13年4月13年5－10月13年11月P選題理由▲現(xiàn)狀調(diào)查▲▲設(shè)定目標(biāo)▲原因分析▲要因確定▲制定對(duì)策▲D對(duì)策實(shí)施▲▲C效果檢查▲A鞏固▲總結(jié)▲、小組活動(dòng)計(jì)劃【活動(dòng)計(jì)劃表】三表3

智能化變電項(xiàng)目安全優(yōu)質(zhì)投產(chǎn)

提高智能變電項(xiàng)目投運(yùn)過(guò)程正確率

由于智能變電站與常規(guī)變電站對(duì)于電流電壓量的

采集傳輸方式完全不同，試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)電流電壓量

采集不同步的問(wèn)題。智能變電站與非智能站光纖差動(dòng)保護(hù)同步性

研究公司目標(biāo)

班組目標(biāo)

小組問(wèn)題

選定課題四

、選題理由序號(hào)問(wèn)題名稱(chēng)頻次累計(jì)頻次頻率％累計(jì)頻率％1采樣設(shè)備配置不匹配161657.157.12采樣回路設(shè)計(jì)問(wèn)題52117.975.03裝置配置問(wèn)題32410.785.74一、二次設(shè)備問(wèn)題2267.192.85其他問(wèn)題2287.1100【智能站與非智能站采樣同步率存在問(wèn)題統(tǒng)計(jì)表

】調(diào)查人、制表人：王義林制表日期：2013年11月10日

五、現(xiàn)狀調(diào)查

通過(guò)220kV廣匯變、500kV天目湖變，220kV后周變及500kV西津渡變項(xiàng)目調(diào)試工作的了解，以及對(duì)其調(diào)試過(guò)程的分析與統(tǒng)計(jì)，我們發(fā)現(xiàn)影響智能站與非智能站采樣同步主要存在以下幾個(gè)問(wèn)題：表4C累計(jì)頻次：％53223024181260100806040200樣備置匹采設(shè)配不配采樣回路設(shè)計(jì)問(wèn)題裝置配置問(wèn)題一、二次設(shè)備問(wèn)題其他頻次：次75.0％92.8％

B

A16

57.1％85.7％

從排列圖可知，位于累計(jì)頻次80％以下及位于A區(qū)間的是主要問(wèn)題。包括采樣設(shè)備配置不匹配和采樣回路設(shè)計(jì)問(wèn)題，它們有一個(gè)共同的特點(diǎn)就是都是電量判別響應(yīng)介質(zhì)不一致。采樣設(shè)備配置不一致是線路兩側(cè)傳統(tǒng)與智能保護(hù)裝置不完全一樣，采樣回路設(shè)計(jì)問(wèn)題指的是電流電壓量在傳統(tǒng)和智能站中分別通過(guò)什么方式傳播。所以影響智能站與非智能站采樣同步率的關(guān)鍵要素可以總結(jié)為“電量在不同介質(zhì)回路中響應(yīng)時(shí)間的差異”。主要問(wèn)題：采樣設(shè)備配置不匹配、采樣回路設(shè)計(jì)問(wèn)題制圖人：王義林制圖日期：2013年11月20日【影響智能站與非智能站采樣同步率問(wèn)題排列圖

】原實(shí)施率目標(biāo)實(shí)施率60%100%120

80

40

060%現(xiàn)狀100%目標(biāo)目標(biāo)值表：

制圖人：王義林

制圖日期：2013年11月11日

六、設(shè)定目標(biāo)1、智能化變電站為國(guó)網(wǎng)公司正在推廣的項(xiàng)目，江蘇省內(nèi)目前已有220kV西涇變，500kV常熟南變220kV北區(qū)，

220kV廣匯變，500kV天目湖變，220kV后周變以及500kV西津渡變。這幾個(gè)項(xiàng)目的調(diào)試過(guò)程中暴露出的問(wèn)題主要體現(xiàn)在電量在不同介質(zhì)回路中響應(yīng)時(shí)間的差異上。經(jīng)過(guò)全體小組成員討論，確定目標(biāo)如下：原有的項(xiàng)目經(jīng)統(tǒng)計(jì)實(shí)施率不足60%，我們的目標(biāo)為100%。2、設(shè)定理由變電項(xiàng)目安全優(yōu)質(zhì)投產(chǎn)公司目標(biāo)可靠保證智能站與非智能站采樣同步率100%正確小組目標(biāo)值提高智能變電項(xiàng)目投運(yùn)過(guò)程正確率小組目標(biāo)3、目標(biāo)可行性分析

1).公司各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)對(duì)變電項(xiàng)目投運(yùn)過(guò)程的安全質(zhì)量問(wèn)題非常重視，

要求變電項(xiàng)目安全優(yōu)質(zhì)投產(chǎn)、要求項(xiàng)目一次投運(yùn)成功。

2).對(duì)于智能站與非智能站采樣同步率的驗(yàn)證，通過(guò)增加試驗(yàn)設(shè)

備和改進(jìn)試驗(yàn)方法，在智能站與常規(guī)站兩側(cè)，用帶有GPS功

能的保護(hù)測(cè)試儀同時(shí)加一個(gè)幅值相等的電流量，觀察差流情

況，試驗(yàn)過(guò)程中需要注意額定電流大小和保護(hù)參數(shù)設(shè)置。3).對(duì)于所選保護(hù)測(cè)試儀的GPS功能符合測(cè)試要求，避免自身誤

差造成差流的產(chǎn)生。同時(shí)加強(qiáng)人員的安全思想教育和技術(shù)培

訓(xùn)，避免人為因素影響帶來(lái)的誤差是完全可以做到的。智能

變電站差動(dòng)保護(hù)計(jì)算差流原理和常規(guī)變電站一樣，不同的是

信號(hào)傳輸?shù)姆绞胶屯緩剑灰ㄟ^(guò)正確科學(xué)的試驗(yàn)工具和方

法完全可以保證其信號(hào)同步性。七、原因分析2013年4月小組召開(kāi)原因分析會(huì)，應(yīng)用頭腦風(fēng)暴法進(jìn)行原因分析。由于部分原因有相互關(guān)聯(lián)，整理成的關(guān)聯(lián)圖如圖所示。【原因分析關(guān)聯(lián)圖】涉及設(shè)備多涉及設(shè)備多序號(hào)末端因素類(lèi)別1理論要求人員2人員責(zé)任心3采樣回路設(shè)計(jì)問(wèn)題方法4采樣設(shè)備配置不匹配設(shè)備【末端因素匯總表】從關(guān)聯(lián)圖中得到以下4個(gè)末端因素表5八、要因確認(rèn)

為了準(zhǔn)確的查出主要原因，我們QC小組根據(jù)關(guān)聯(lián)圖列出的四個(gè)末

端因素進(jìn)行了充分的調(diào)查和分析討論，形成如下的要因確認(rèn)：確認(rèn)1

理

論

要

求確認(rèn)2

人

員

責(zé)

任

心

保護(hù)整組試驗(yàn)要求調(diào)試人員必須具備相應(yīng)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)，沒(méi)有理論指導(dǎo)，試驗(yàn)無(wú)從著手。

現(xiàn)場(chǎng)電流電壓報(bào)文及回路檢查試驗(yàn)都是由經(jīng)驗(yàn)豐富的保護(hù)負(fù)責(zé)人擔(dān)任，技術(shù)能力足夠承擔(dān)此類(lèi)任務(wù)。

結(jié)論

理論要求高是

非要因

調(diào)試人員均能仔細(xì)認(rèn)真的進(jìn)行各項(xiàng)試驗(yàn)工作，個(gè)別現(xiàn)象有疏忽的地方也都存在這樣那樣的客觀原因。加強(qiáng)人員的安全思想教育和技術(shù)培訓(xùn)，避免人為因素影響是完全可以做到的。

結(jié)論

人員責(zé)任心不強(qiáng)是

非要因

確認(rèn)3采樣回路設(shè)計(jì)問(wèn)題

確認(rèn)4采樣設(shè)備配置不匹

配由于傳統(tǒng)站與非傳統(tǒng)站電量采集及傳輸?shù)姆绞讲煌瑢?dǎo)致電量采集裝置接收響應(yīng)的時(shí)間不同。如智能站比常規(guī)站多出合并單元進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，增加了模數(shù)轉(zhuǎn)換時(shí)間。結(jié)論

采樣回路設(shè)計(jì)問(wèn)題

要因

常規(guī)變電站與智能變電站兩側(cè)的保護(hù)

裝置不完全一致，在采樣接收及轉(zhuǎn)發(fā)

到對(duì)側(cè)時(shí)間上有差異。

結(jié)論

采樣設(shè)備配置不匹配

要因通過(guò)以上的論證確認(rèn)，我們得出了以下為主要原因：主要原因1.

采樣回路設(shè)計(jì)問(wèn)題；2.

采樣設(shè)備配置不匹配；

兩個(gè)主要原因的共同特點(diǎn)：

都是電量判別響應(yīng)介質(zhì)不

一致，所以可以將其歸總

為“如何減少電量在

不同介質(zhì)回路中響應(yīng)

時(shí)間的差異”。電量在不同介質(zhì)回路中響應(yīng)時(shí)間的差異九、對(duì)策計(jì)劃1.制定對(duì)策方案

2013年5月，QC小組召開(kāi)對(duì)策方案制定會(huì)議，針對(duì)以上要因，利用頭腦風(fēng)

暴法，集思廣益，對(duì)每個(gè)要因都提出了多個(gè)改進(jìn)對(duì)策方案。

對(duì)“電量在不同介質(zhì)回路中響應(yīng)時(shí)間的差異”的對(duì)策方案

1.

在智能站與常規(guī)站兩側(cè)，用帶有GPS功能的

保護(hù)測(cè)試儀外加GPS天線同時(shí)加一個(gè)幅值相等

的電流量，觀察差流情況，試驗(yàn)過(guò)程中需要注

意額定電流大小和保護(hù)參數(shù)設(shè)置。2.

智能站與常規(guī)站兩側(cè)分別用帶有GPS功能的

保護(hù)測(cè)試儀，用時(shí)標(biāo)統(tǒng)一兩側(cè)加的電流量，

觀察差流情況。要因?qū)Σ叻桨福ㄐ蛱?hào)）評(píng)估綜合得分選定方案有效性可實(shí)施性經(jīng)濟(jì)性可靠性電量在不同介質(zhì)回路中響應(yīng)時(shí)間的差異1554519主選2445417補(bǔ)選

QC小組針對(duì)要因所提出的兩個(gè)對(duì)策方案進(jìn)行了分析、評(píng)估：方案一：在智能站與常規(guī)站兩側(cè)，用帶有GPS功能的保護(hù)測(cè)試儀外加GPS天線同時(shí)加一個(gè)幅值相等的電流量，觀察差流情況，試驗(yàn)過(guò)程中需要注意額定電流大小和保護(hù)參數(shù)設(shè)置。外加GPS天線的優(yōu)點(diǎn)在于精度高，可隨時(shí)設(shè)定同步觸發(fā)時(shí)間。缺點(diǎn)是增加了設(shè)備投入，新設(shè)備使用前須檢測(cè)精度。方案二：智能站與常規(guī)站兩側(cè)分別用帶有GPS功能的保護(hù)測(cè)試儀，用時(shí)標(biāo)統(tǒng)一兩側(cè)加的電流量，觀察差流情況。此試驗(yàn)方法的優(yōu)點(diǎn)是可以不用增加額外的設(shè)備，缺點(diǎn)是用時(shí)標(biāo)統(tǒng)一兩側(cè)電流量精度不高?！痉桨冈u(píng)估】表6

通過(guò)評(píng)估，決定采用方案一：“在智能站與常規(guī)站兩側(cè)，用帶有GPS功能的保護(hù)測(cè)試儀外加GPS天線同時(shí)加一個(gè)幅值相等的電流量，觀察差流情況，試驗(yàn)過(guò)程中需要注意額定電流大小和保護(hù)參數(shù)設(shè)置?！弊鳛椤半娏吭诓煌橘|(zhì)回路中響應(yīng)時(shí)間的差異”的主要對(duì)策；方案二：智能站與常規(guī)站兩側(cè)分別用帶有GPS功能的保護(hù)測(cè)試儀，用時(shí)標(biāo)統(tǒng)一兩側(cè)加的電流量作為補(bǔ)充對(duì)策。以下是500kV西津渡變差動(dòng)保護(hù)通道對(duì)調(diào)實(shí)例帶有GPS功能的保輛護(hù)測(cè)試儀剖外加GPS天線GPS接收定真時(shí)觸發(fā)憂裝置OCT合并單元常規(guī)站與花智能變電羨站同時(shí)定既時(shí)觸發(fā)差抖動(dòng)計(jì)算無(wú)絨差流繼保測(cè)呆試儀GPS裝鉆置繼保測(cè)試局儀光纜光纜常規(guī)保避護(hù)裝置光纖通脾道智能保護(hù)迫裝置電纜常規(guī)變水電所側(cè)合并單趙元智能變咳電所側(cè)同步性試扔驗(yàn)原理圖智能站佩試驗(yàn)前畢的必要工殼序2．策劃對(duì)薪策方案的澤措施對(duì)策方案供確定后，舅QC小組惡再次集中故在一起，送認(rèn)真策劃歉實(shí)現(xiàn)對(duì)策方案的仍具體措業(yè)施。如蟲(chóng)何確保透智能站娘與非智戶(hù)能站采丹樣同步坦率主要?jiǎng)∈怯袃煞矫鏇Q定驢的：第一黑是采樣回將路設(shè)計(jì)差縣異問(wèn)題，蛋第二是采常樣設(shè)備配棗置不匹配。兩梨者雖然涉皆及的問(wèn)題妨不同，但介采樣延時(shí)私往往是兩去者共同作寇用的結(jié)果。智能站黨與非智蹄能站采蛛樣同步斯率檢查榮方案流悔程:1.檢果查并確舅認(rèn)全所綠OCT途變比、殲一次指隆向、二疊次極性及S義V報(bào)文嘆配置格吧式；2.檢抄查并確漠認(rèn)全所壯EVT裕變比、詠二次極丙性及S傭V報(bào)文配置格式齊；3.全所廉OCT電茫氣單元至押合并單元涉光纖接線攀正確；4.全諒所EV思T電氣暈單元至劣合并單材元光纖慎接線正許確；5.確認(rèn)贈(zèng)全所電流途電壓回路科全部工作兩已完成。1.檢帥查并確首認(rèn)全所返CT變緣瑞比、一腫次指向、二樂(lè)次極性；2.檢查藝并確認(rèn)全沖所PT變縣比、二次極性；3.全所桶CT電氣捕單元至保拉護(hù)裝置電纜接線正其確；4.全俊所PT仙電氣單鉛元至?？渥o(hù)裝置究電纜接線正館確。常規(guī)站梨試驗(yàn)前勻的必要工序1.試猶驗(yàn)前常粉規(guī)站和訂智能站第側(cè)都按罰要求組縮慧裝同步建對(duì)時(shí)裝置和外修接GPS突天線；2.將示差動(dòng)通尊道兩側(cè)偵的保護(hù)貿(mào)裝置的漲保護(hù)定嚼值按實(shí)素際運(yùn)行整定掩；3.繼柄電保護(hù)餐測(cè)試裝雞置與保掏護(hù)設(shè)備推電流電嚇壓線正誕確接線；4.單秩側(cè)加電務(wù)流保證循差動(dòng)保怪護(hù)功能偏可靠動(dòng)匹作；5.繼電味保護(hù)測(cè)試典裝置與同弓步對(duì)時(shí)裝乖置正確接勇線；6.設(shè)雙置同步腳對(duì)時(shí)裝羅置通過(guò)日GPS架天線對(duì)壺時(shí)良好鄉(xiāng)豐；7.兩側(cè)石設(shè)置對(duì)時(shí)固裝置在同功一時(shí)間觸勢(shì)發(fā)繼電保認(rèn)護(hù)測(cè)試裝置，觸里發(fā)的電流挺量大小滿(mǎn)杯足差動(dòng)定放值；8.若保拉護(hù)裝置無(wú)五差流則說(shuō)汗明兩側(cè)差鉛動(dòng)電流傳蹲輸時(shí)間滿(mǎn)足要走求。試驗(yàn)流程摩要求試驗(yàn)其剖他要求1.G綁PS天砍線應(yīng)架刷設(shè)在空末曠地帶，保環(huán)證信號(hào)眾良好；2.同惡步對(duì)時(shí)魂裝置最銅好外供電源，藥保證其流正常工騾作；3.同步敏性試驗(yàn)結(jié)艦束后，啟動(dòng)投運(yùn)前插不宜再進(jìn)摘行保護(hù)裝置內(nèi)會(huì)部參數(shù)皺升級(jí)工燥作。實(shí)施項(xiàng)目負(fù)責(zé)人實(shí)施時(shí)間劉大偉2013．3～2013．11十、對(duì)策除實(shí)施實(shí)施：喂智能站叼與非智董能站采差樣同步宣率試驗(yàn)熟悉保護(hù)員設(shè)備技術(shù)雪參數(shù)，正確使用購(gòu)測(cè)試工開(kāi)具盡量提前梅發(fā)現(xiàn)由于項(xiàng)采樣設(shè)備配置不匹扶配而導(dǎo)致看的采樣響應(yīng)延時(shí)熟悉回定路設(shè)計(jì)圈圖紙，棟中間轉(zhuǎn)換過(guò)程的萬(wàn)延時(shí)情況適當(dāng)估計(jì)星由于采樣乎回路設(shè)計(jì)不同導(dǎo)致岸的采樣量性傳輸延時(shí)不同智能站回姥路檢查范藥圍：一次電流電流互感器指向合并單元連接光纖二次設(shè)備一次電壓電壓互感器指向合并單元連接光纖常規(guī)站檢肝查范圍：一次電候流一次電壓電流互感肯器指向電壓互感講器指向連接電鉛纜連接電韻纜二次設(shè)備十一、穿效果檢堡查1.目標(biāo)值保檢查經(jīng)過(guò)以逃上一系忍列對(duì)策準(zhǔn)實(shí)施后紛，本Q進(jìn)C小組匯于13顆年11毫月作了集效果檢眉查，對(duì)實(shí)施后拉的智能認(rèn)站與非碗智能站脖采樣同由步率進(jìn)個(gè)行了調(diào)撿查統(tǒng)計(jì)鄙。12080400100國(guó)%60%現(xiàn)狀目標(biāo)100危%實(shí)施后2.效果檢午查(1)直禁接效果通過(guò)可靠頑保證電流哨電壓回路踏正確性的掙措施方案駝，提高了貨變電項(xiàng)目投運(yùn)過(guò)世程的正確某率。減少欠了由于調(diào)給試失誤造挺成的返工喉現(xiàn)象，節(jié)王約了系統(tǒng)啟粗動(dòng)過(guò)程所礎(chǔ)消耗的時(shí)承間，為電訴網(wǎng)建設(shè)節(jié)碼約了人力棄物力。更可避免羅保護(hù)誤裳動(dòng)作造守成的電乓網(wǎng)事故好。(2)翻無(wú)形效軌果(a)耕通過(guò)提栽高變電挑項(xiàng)目投惰運(yùn)過(guò)程智的正確賭率提高兇了調(diào)試悄質(zhì)量，墨提高了公司礎(chǔ)品牌知勿名度。（b)通屬過(guò)QC活