母联差动备自投失败异常情况分析研究[权威资料]

母联差动备自投失败异常情况分析研究 本文档格式为 WORD,感谢你的阅读。 摘 要作为电力系统一级负荷，地铁供电对运行稳定性和可靠性要求极高。当主回路电源出现短路故障必须切除时，后备电源应能够及时可靠投入进行支援供电。如果备自投失败将会造成停电事故，严重时影响地铁运营安全，因此日常保护功能校验则显得至关重要。本文针对深圳地铁 5 号线出现的一起典型差动保护备自投失败故障进行分析研究，找出常规功能校验方法的缺陷和不足，提出新的解决方案。并结合运营实际，对以 后的设计和验收标准提出改进建议。 关键词供电系统、差动保护、母联备自投、改进、建议 U223 A Analysis on the Failure of automatic bus transfer for Bus differential protection Hu Meng (Shenzhen Metro Group Company） Abstract: For power consumption load ranks as class 1,the reliability of the metro power supply systerm have a high demand.When main power source has short circuit fault and had to be cut off ,the backup power should be in service timely and reliably. If the automatic bus transfer failed,there would be a power outage. even affecting normal operation of the train. So the function testing is very important. Therefore, in the foundation of the analysis of the failure of automatic bus transfer for Bus differential protection in Shenzhen subway , the author found some existed defects and insufficiency in the conventional method of calibration,and proposed the new solution.Then Combining the practical operation , throw out a impo improvement to the later Design and acceptance. Key words: power supply systerm, bus differential protection automatic bus transfer 一、故障原因描述 深圳地铁 35 kV 中压供电网络采用双环网接线方式，将全线的牵引变电所及降压变电所分成若干个供电分区。每一个供电分区均从主变电所的不同母线就近引入两路中压电源，分区内每个变电所主接线采用单母分段接线方式。正常运行方式下，各变电所两个独立的进线电源同时供电，两段母线并列运行。当出现电缆短路故障启动差动保护跳闸，一个进线电源失压退出后，分段开关自动投入运行，由另一个进线电源向本变电 所的两段母线供电。 5 号线太安降压变电所 怡景牵引混合所 黄贝牵引混合所属于第八供电分区，正常运行方式下由 3 号线草埔主变电所向太安降压所供电（如图 1）。在末端站黄贝岭变电所设置城市广场主变电所支援草埔主变电所的应急联络断路器303、 304。 2014 年 01 月 02 日，怡景变电所 303 柜馈出到黄贝岭变电所 301 柜的电缆被击穿，差动保护动作跳闸。黄贝岭 35kV 段失电，母联 300 未启动自投合闸。 图 1、八分区供电示意图 二、故障原因分析查找 2.1 300 柜 REF542 保护装 置内差动备自投启动的逻辑条件 图 2、差动备自投启动逻辑图 从图 2 可看出：母联备自投启动逻辑条件： 1、差动保护动作； 2、故障段母线无压，正常段母线有压； 3、母联备自投投入； 4、故障段气室压力正常； 5、故障段进线断路器分闸。 2.2 试验过程 1）检查二次接线：在 I 段母线停电工况下，在 301 开关柜用继保仪加量模拟差动保护电流，触发差动保护动作信号，实时监测发现 300 母联开关柜检测到 I 段差动动作信号，说明二次回路接线正常； 2）常规方法校验母联备自投功能：在 I 段母 线失电、 段母线带电情况下，将母联柜备自投功能投入，在 301 柜用继保仪加量模拟差动保护电流，触发差动保护动作信号，此时 300 母联备自投自投合闸成功。 3）运行工况下校验母联备自投功能：合黄贝岭 303 开关柜，在 I、 段母线均带电情况下，模拟真实故障跳闸工况，用继保仪加量触发 301 柜差动保护动作信号，此时备自投自投失败。 4）在（ 3）所述工况条件下再次试验，实时监测母联柜保护装置内部逻辑信号发现：此时母联柜检测到 I 段差动动作信号，但备自投合闸指令未启动。 三、故障原因分析查找 为什么在线运行状态下差动保护动作母联备自投失败，而离线功能校验方法下母联备自投却成功呢？对在线监测到的保护装置逻辑图分析发现： 1） 301 柜差动保护启动瞬间，母联 300 柜保护装置逻辑信号触发状态图（如图 3）中： “BB1 BUSBAR VOLTAGE LOSE” （ 段母线无压）与 “DIFF TRIP WITH DELAY”( 差动保护动作 )相继触发，但触发时间不同步，两个条件未同时满足，致使 “AUTO TRANSFER CLOSE”( 母联备自投 )信号无法触发，母联备自投失败。 图 3、 差动保护触发瞬间备自投触发状态变化 2）分析 “BB1 BUSBAR VOLTAGE LOSE” 触发时序设定值（图 4、 5）： 300 母联柜接收 301 柜母线无压开入信号持续时间为 2S，经延时模块延时 15ms 后 “BB1 NO VOLTAGE” 由0 至 1，输出高电平； 图 4、母线无压信号开出延迟时间设置对话框 图 5、母线无压脉冲延时功能块 3）分析 “DIFF TRIP WITH DELAY” 触发时序设定值（图 6、 7）： 300 母联柜接收 301 柜开入差动动作信号持续时间为 100ms， “1#INCOMER DIFF TRIPED” 由 0 至 1，输出高电平，持续 15ms 后由 1 至 0，降为低电平。 图 6、差动信号开出延迟时间设置对话框 图 7、差动信号脉冲延时功能块 4）将上述分析结果形象地用时序图展示出来，则“DIFF TRIP WITH DELAY” 与 “BB1 BUSBAR VOLTAGE LOSE”脉冲触发时序如图 8： 图 8、脉冲触发时序图 5）经过上述分析，故障原因可确定为： “DIFF TRIP WITH DELAY” 与 “BB1 BUS BAR VOLTAGE LOSE” 信号触发时间不匹配，两条件无法同时得到满足，导致备自投命令无法发出。 四、故障处理过程 1）将母联柜差动信号脉冲延时功能块下降延由 15ms改为 2000ms： 图 9：差动保护动作输入信号延时 2）画出 “DIFF TRIP WITH DELAY” 与 “BB1 BUSBAR VOLTAGE LOSE” 脉冲触发时序如下图。 图 10、程序修改后的脉冲触发时序图 3）将母联柜差动保护动作输入信号下降延由 15ms 改为 2000ms 后，（ 3）所述条件工况下，用继保仪加量触发差动保护动作信号，此时备自投自投成功。 五、试验漏洞及应对措施 目前，深圳地铁常规 35KV 开关柜差动母联备自投逻辑功能试验时，将其中一段母线停电，用继保仪对保护装置加量模拟差动电流，触发差动保护跳闸信号。这种条件下，由于母线无压信号持续保持高电平，备自投功能可以正常启动；而实际跳闸时母线无压信号存在从低电平到高电平的转换过程，期间存在母线无压信号与差动保护触发信号时间上的匹配关系，因而无法通过该试验方法测试出此内部潜在的逻辑缺陷，导致试验测试结果 正常，实际运行中备自投功能失效的情况。 为真实模拟差动动作过程，变电技术人员尝试通过采用继保仪 “ 状态序列功能 ” 进行差动备自投功能校验，具体试验方法为： 1）设置状态 1，模拟正常运行状态：母线有压，进线柜无差流； 2）设置状态 1 到状态 2 的触发条件：延时 10S； 3）设置状态 2，模拟电缆短路状态：母线有压，进线柜有差流； 4）设置状态 2 到状态 3 的触发条件：进线柜差动保护动作启动； 5）设置状态 3，模拟差动动作跳闸：母线无压，进线柜无差流； 6）点击 “ 启动 ” 按钮，观察母联柜备自投是否成功； 经过现场试验论证：程序修改前，母联备自投失败；程序修改后，母联备自投成功。证明，状态序列测试方法可以通过完全真实模拟差动保护动作过程来检测备自投功能是否正常。 六、结语 地铁供电系统保护种类繁多，逻辑程序复杂，很多内部的逻辑、参数和信号延配合上容易被我们忽视。然而受到条件限制，不可能所有保护都能模拟真实故障情况进行校验，单纯从保护动作条件去进行功能校验，无可避免会有很多的漏洞，从而导致严重的后果。因此，这就要求地铁供电技术人员积极 研究探索新的试验方法，找出贴近实际运行工况的试验手段，保证保护功能校验的准确性和完备性。 参考文献 GB/T 142852006 继电保护和安全自动装置技术规程S北京 中国标准出版社， 2006 GB 501572003 地铁设计规范 S北京：中国计划出版社 ,2003 张洪浩 浅谈低压母联备自投装置的应用 J.机电信息 2011 吴心弘 线路纵联差动保护研究 R.杭州 浙江大学 电气工程学院 贺家李 ,宋从矩 .电力系统继电保护原理 (增订 版 )M.中国电力出版社 .2004. 朱声石 . 高压电网继电保护原理与技术 M.北京 :中国电力出版社 ,1995. 廖泽友 ,鲍伟廉 ,杨维娜 . 高压线路电流差动保护的现状及其前景展望 J.继电器 ,1999,(01):4-7. 文档资料：母联差动备自投失败异常情况分析研究 完整下载 完整阅读 全文下载 全文阅读 免费阅读及下载 阅读相关文档 :浅论灌区土壤盐渍化的危害及防治对策 气压给水设备在消防中的应用 建筑工程管理的制约因素及应对措施论述 企业人力资源现状与对 策 企业税务筹划的风险分析及其控制 建筑工程施工管理存在的问题及对策 暖通空调设计中常用的节能措施 某钢结构工程大跨度曲线屋面整体液压抬升倒装施工技术 南京地铁十号线环网电缆拆解保障 绿色建筑思考与实践