特高压继电保护系统研究与应用.doc

2009特高压输电技术国际会议论文集1特高压继电保护系统研究与应用刘宇1,程逍1,陈水耀2,李明节1,舒治淮1(,北京100031;,杭州310007)摘要:本文介绍了特高压工程继电保护系统配置原则,研究了系统特性、变压器励磁涌流的特殊影响,分析了继电保护在系统调试、人工短路试验及运行中的应用情况,对今后的特高压继电保护工程设计及运行具有指导意义。关键词:特高压,保护配置,励磁涌流,人工短路,调试0引言1000kV长治-南阳-荆门特高压交流试验示范工程于2009年1月6日正式投运。该工程北起山西长治,途经河南南阳开关站,南至湖北荆门,连接华北、华中两个区域电网,全长639公里,实现了华中地区水电和华北地区火电的相互调剂。工程1000kV系统为双断路器接线,500kV侧为3/2接线,110kV侧为双分支接线。考虑到特高压线路的电容电流补偿问题,1000kV线路两侧配置特高压并联电抗器。工程启动调试从2008年12月8日正式开始,2009年1月6日试验示范工程正式投入运行,这是世界上首条投入商业运行的特高压线路。图1特高压系统一次接线示意图1特高压继电保护配置在特高压交流试验示范工程中,继电保护设备全部由我国自主研发、设计、制造,设备国产化率达到100%。通过系统研究及优化设计,确定继电保护及安全稳定控制装置,均采用双重化配置原则,满足可靠性、安全性要求。、南荆I线各配置一套分相电流差动保护和一套纵联距离保护,每套保护装置均包含完整的主、后备保护功能。,南荆Ⅰ),两套线路保护通道均采用复用2M接口,分相电流差动保护通道为光纤直达通道,纵联距离保护采用光纤迂回通道。为防止过电压损坏一次设备,特高压线路保护装置具备直跳功能,当线路上发生故障,导致一侧保护动作跳开三相时,保护装置向对侧发远方三相跳闸信号,对侧收到联跳三相命令后,且本侧保护动作后,强制性三跳并闭锁重合闸。特高压线路距离长,电容电流较大,为提高线路电流差动保护经过渡电阻故障时的灵敏度,需进行电容电流补偿。电容电流分为稳态电容电流和暂态电容电流。传统线路差动保护的电容电流补偿一般仅考虑稳态电容电流的补偿,对空载合闸、区外故障切除等暂态过程中,线路暂态电容电流补偿没有考虑,特高压线路差动保护对暂态和稳态电容电流都进行补偿,提高了差动保护的灵敏度。,变压器是由主体变和调压补偿变压器两部分,在调压补偿变压器中设置补偿绕组。由于调压变压器和补偿变压器占整个变压器的匝数相对较少,两者匝对匝间的电压相对于主体变压器来说也很小,当调压变压器或者补偿变压器发生轻微匝间故障情况,折算到整个变压器来说会更加轻微,整个变压器的变压器差动保护很难在这种情况下动作。因此对调压补偿变压器单独配置差动保护,以解决调压补偿变内部故障,主体变差动保护灵敏度不足的问题。根据变压器结构特点,变压器保护由主体变保护和调压补偿变保护两个独立的装置组成,按双重化化配置。主体变保护和调压补偿变保护均由电量保护和非电量保护组成。主体变电量保护包含完整的主、后备保护功能。调压补偿变保护包含调压变差动保护和补偿变差动保护,无后备保护。