淺談PCS—9613D在變電站線路保護(hù)中的應(yīng)用

楊勇圣 成浩

【摘要】目前應(yīng)用在上海電網(wǎng)的繼電保護(hù)設(shè)備裝置已經(jīng)從國外保護(hù)向國產(chǎn)保護(hù)全面發(fā)展。在35KV線路保護(hù)中，南瑞的PCS-9613D作為聯(lián)絡(luò)線的縱差保護(hù)開始得到應(yīng)用。本文就PCS-9613D的功能、原理、特性、校驗(yàn)方法以及應(yīng)用前景進(jìn)行了簡要分析，以為今后的校驗(yàn)和調(diào)試提供參考。

【關(guān)鍵詞】功能原理 縱聯(lián)差動(dòng)校驗(yàn)方式 應(yīng)用前景

1前言

在220KV變電站中，對(duì)于35KV線路繼電保護(hù)一般饋線采用過電流保護(hù)，聯(lián)絡(luò)線則需采用可靠性高的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)作為主保護(hù)，過電流等保護(hù)作為后備保護(hù)的配置。PCS-9613D適用于110kV以下電壓等級(jí)的非直接接地系統(tǒng)或小電阻接地系統(tǒng)中的聯(lián)絡(luò)線路。下面就簡單分析下它的功能原理及校驗(yàn)調(diào)試等方面。

2裝置功能原理

裝置保護(hù)功能包括：縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)、帶方向復(fù)壓閉鎖功能的定時(shí)限過流保護(hù)、零序電流保護(hù)、自動(dòng)重合閘功能、PT斷線相過流保護(hù)等，其中光纖縱聯(lián)差動(dòng)是主保護(hù)。

2.1縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)原理

聯(lián)絡(luò)線兩側(cè)各配置一套保護(hù)，兩側(cè)裝置通過光纖相連，同時(shí)各自把本側(cè)采集的二次電流與對(duì)側(cè)的采集量（I1和I2）比較大小和方向構(gòu)成縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)?？v聯(lián)差動(dòng)采用了兩段式的比率制動(dòng)差動(dòng)方式，比率差動(dòng)一段的動(dòng)作方程：Id>0.6Ir、Id>Ih；其中：Id為差動(dòng)電流，為兩側(cè)電流矢量和的幅值；Ir為制動(dòng)電流，為兩側(cè)電流矢量差的幅值；Ih為1.5倍分相差動(dòng)定值。比率差動(dòng)二段的動(dòng)作方程：Id>0.6Ir、Id>Im；其中：Id、Ir定義同上；Im為分相差動(dòng)定值。比率差動(dòng)一段速動(dòng)出口，比率差動(dòng)二段經(jīng)25ms延時(shí)動(dòng)作出口，二段式比率制動(dòng)提高了發(fā)生故障時(shí)保護(hù)動(dòng)作可靠性。其還設(shè)有差動(dòng)聯(lián)跳功能：本側(cè)任何保護(hù)動(dòng)作元件動(dòng)作后立即發(fā)對(duì)應(yīng)相聯(lián)跳信號(hào)給對(duì)側(cè)，對(duì)側(cè)收到聯(lián)跳信號(hào)后，啟動(dòng)保護(hù)裝置，并結(jié)合差動(dòng)允許信號(hào)聯(lián)跳對(duì)應(yīng)相。

裝置將差動(dòng)回路異常情況分為三種：差流異常報(bào)警、瞬時(shí)CT斷線報(bào)警和延時(shí)CT斷線報(bào)警。當(dāng)滿足任一相差流大于差流報(bào)警定值或負(fù)序差流大于門檻值兩個(gè)條件中的任一條件時(shí)，延時(shí)10秒發(fā)差流異常報(bào)警信號(hào)，這也兼起保護(hù)裝置交流采樣回路的自檢功能。CT斷線瞬間，斷線側(cè)的啟動(dòng)元件和差動(dòng)繼電器可能動(dòng)作，但對(duì)側(cè)的啟動(dòng)元件不動(dòng)作，不會(huì)向本側(cè)發(fā)差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作信號(hào)，從而保證縱聯(lián)差動(dòng)不會(huì)誤動(dòng)。非斷線側(cè)經(jīng)延時(shí)后報(bào)“差流報(bào)警”，與CT斷線同樣處理，CT斷線或差流報(bào)警時(shí)不閉鎖電流差動(dòng)保護(hù)。

在比率差動(dòng)的邏輯框圖中，可以看到差動(dòng)元件要?jiǎng)幼鞒吮嚷什顒?dòng)要到動(dòng)作定值，沒有CT飽和和區(qū)外故障情況外，還要求差動(dòng)保護(hù)控制字、軟壓板和外部保護(hù)投入硬壓板均要在投入位置，因此現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試前需先檢查相應(yīng)壓板和控制字設(shè)置。

2.2后備保護(hù)原理

裝置的后備保護(hù)段設(shè)有三段過流保護(hù)，各段有獨(dú)立的電流定值和時(shí)間定值及控制字，可獨(dú)立選擇是否經(jīng)低電壓閉鎖或經(jīng)方向閉鎖。在母線PT斷線時(shí)退出投了低壓閉鎖或方向閉鎖的過流保護(hù)元件。對(duì)既沒有投低壓閉鎖也沒有投方向閉鎖的電流保護(hù)段不受PT斷線影響。當(dāng)裝置用于小電阻接地系統(tǒng)時(shí)，因接地零序電流較大可直接跳閘切除故障。裝置設(shè)兩段定時(shí)限零序過流保護(hù)，并設(shè)[零序電流自產(chǎn)]控制字來選擇零序過流各段所采用的零序電流，若控制字為1時(shí)為自產(chǎn)零序電流；為0時(shí)為外接零序電流。裝置設(shè)一段在PT斷線后可自動(dòng)投入的過流保護(hù)。如果裝置沒有發(fā)PT斷線報(bào)警，則該保護(hù)退出，當(dāng)裝置發(fā)PT斷線報(bào)警時(shí)，該保護(hù)自動(dòng)投入。如果裝置發(fā)PT斷線告警信號(hào)且最大相電流大于PT斷線相過流定值，則經(jīng)PT斷線相過流時(shí)間后保護(hù)動(dòng)作。裝置的重合閘功能啟動(dòng)方式為經(jīng)保護(hù)啟動(dòng)，重合閘方式包括檢線路無壓母線有壓、檢線路有壓母線無壓、檢線路無壓母線無壓和檢同期方式，四種方式可組合使用，檢無壓方式不含檢同期功能；重合閘方式可通過控制字實(shí)現(xiàn)。當(dāng)四種方式都不投入時(shí)為不檢方式。

3校驗(yàn)要點(diǎn)

在對(duì)保護(hù)的現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)過程中有一些注意要點(diǎn)。如果要單機(jī)自環(huán)校驗(yàn)縱差保護(hù)，除了要用光纖線將裝置的光纖收發(fā)短接外還需將保護(hù)定值項(xiàng)中的“本側(cè)識(shí)別碼”和“對(duì)側(cè)識(shí)別碼”改為一致，而正常運(yùn)行時(shí)，本側(cè)識(shí)別碼與對(duì)側(cè)識(shí)別碼應(yīng)不同，且與對(duì)側(cè)裝置的識(shí)別碼交叉對(duì)應(yīng)。自環(huán)后校驗(yàn)的實(shí)際動(dòng)作值為計(jì)算值的一半。校驗(yàn)后備保護(hù)時(shí)為便于區(qū)分保護(hù)段，建議將縱差保護(hù)投入壓板或軟壓板退出以退出縱差，以防縱差搶先動(dòng)作影響校驗(yàn)結(jié)果。

4應(yīng)用前景

PCS-9613D應(yīng)用在聯(lián)絡(luò)線保護(hù)中是十分合適的，它保護(hù)功能多，接口功能也較齊全，有GPS對(duì)時(shí)接口和通信接口可與變電站自動(dòng)化連接實(shí)現(xiàn)遙控遙信遙測(cè)功能，也能與保護(hù)管理子站系統(tǒng)連接實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程管理保護(hù)功能；裝置體積較小，可以方便安裝在小型35KV小車柜上，完全符合35KV聯(lián)絡(luò)線對(duì)保護(hù)裝置的要求。

5結(jié)語

與以往電磁型和進(jìn)口裝置相比，PCS-9613D裝置在很大程度上進(jìn)行了整合優(yōu)化，在小體積的裝置里實(shí)現(xiàn)了比較齊全的保護(hù)功能。隨著國產(chǎn)裝置在不斷積累更多的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)后，其設(shè)計(jì)、功能和可靠性將會(huì)不斷完善，其應(yīng)用也將越來越廣泛。我們繼電保護(hù)人員也要不斷在實(shí)踐中積累經(jīng)驗(yàn)，改進(jìn)校驗(yàn)方法。

參考文獻(xiàn)：

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[2]超高壓輸變電操作技能培訓(xùn)教材，繼電保護(hù)（第六冊(cè)）[M].中國電力出版社，2007.