智能变电站与非智能站光纤差动保护同步性

智能变电站与非智能站光纤差动保护同步性研究江苏省送变电公司二○一三年十一月目录一二三四五六七八九十十一十二十三

课题简介

小组概况

小组活动计划

选题理由

现状调查

设定目标

原因分析

要因确认

对策计划

对策实施效果检查标准化及巩固措施总结及下一步打算一

、课题简介

随着国家对智能变电站的推广，智能站的新建、改造越来越多，这就带来了智能站保护设备与常规站保护设备的匹配工作问题，尤其是光纤差动保护的同步性问题。智能站的光CT、合并单元、交换机等设备都存在时延，参数设置不正确会使电流电压量失真，角度产生偏差，使差动保护产生差流，并且会造成保护区偏差，区外故障时保护误动作，造成严重的电网事故，如河南某智能变电站的区外故障而全所跳闸事故。现阶段除了在实验室能够进行智能设备与常规设备间实际差动对调外，还有就是投运时看实际的差流来验证保护装置。前者受条件限制，后者发现问题已经造成了不良影响，所以急需一种方法在保护投运前能够正确验证差动电流平衡。

在调试过程中，我们将会面临很多新的挑战，成立QC小组进行攻关有较强的现实意义。小组名称课题名称智能变电站与非智能变电站光纤差动保护同步性研究成立时间2005年03月07日注册时间2013年03月07日小组注册号SBD-0501-2011课题注册号KT-05-01活动时间2013.03－2013.11活动次数20课题类型攻关型PDCA循环5组长周健活动参加率97％小组成员7接受TQM教育30小时/人活动业绩05年度《220kV变电所保护自动化调试进度控制》06年度《提高变电所一次升流试验工作效率》07年度《提高线路参数测试工作效率》08年度《确保调试全年施工任务完成》等成果09年度《通过一次通流通压试验提高变电项目投运过程正确率》等成果10年度《变压器局部放电试验过程的干扰控制》等成果11年度《智能化变电站调试质量控制》二

、小组概况【小组概况表】表1姓名性别职务/职称文化程度组内分工成员变更情况男工程师本科技术负责无男工程师本科技术负责无男工程师本科技术负责无男工程师大专现场负责无男工程师本科技术负责无男助理工程师本科资料收集和整理无男工程师大专技术负责无【调试分公司攻关QC小组成员概况表】表2阶段日期项目13年3月13年4月13年5－10月13年11月P选题理由▲现状调查▲▲设定目标▲原因分析▲要因确定▲制定对策▲D对策实施▲▲C效果检查▲A巩固▲总结▲、小组活动计划【活动计划表】三表3

智能化变电项目安全优质投产

提高智能变电项目投运过程正确率

由于智能变电站与常规变电站对于电流电压量的

采集传输方式完全不同，试验中发现电流电压量

采集不同步的问题。智能变电站与非智能站光纤差动保护同步性

研究公司目标

班组目标

小组问题

选定课题四

、选题理由序号问题名称频次累计频次频率％累计频率％1采样设备配置不匹配161657.157.12采样回路设计问题52117.975.03装置配置问题32410.785.74一、二次设备问题2267.192.85其他问题2287.1100【智能站与非智能站采样同步率存在问题统计表

】调查人、制表人：王义林制表日期：2013年11月10日

五、现状调查

通过220kV广汇变、500kV天目湖变，220kV后周变及500kV西津渡变项目调试工作的了解，以及对其调试过程的分析与统计，我们发现影响智能站与非智能站采样同步主要存在以下几个问题：表4C累计频次：％53223024181260100806040200样备置匹采设配不配采样回路设计问题装置配置问题一、二次设备问题其他频次：次75.0％92.8％

B

A16

57.1％85.7％

从排列图可知，位于累计频次80％以下及位于A区间的是主要问题。包括采样设备配置不匹配和采样回路设计问题，它们有一个共同的特点就是都是电量判别响应介质不一致。采样设备配置不一致是线路两侧传统与智能保护装置不完全一样，采样回路设计问题指的是电流电压量在传统和智能站中分别通过什么方式传播。所以影响智能站与非智能站采样同步率的关键要素可以总结为“电量在不同介质回路中响应时间的差异”。主要问题：采样设备配置不匹配、采样回路设计问题制图人：王义林制图日期：2013年11月20日【影响智能站与非智能站采样同步率问题排列图

】原实施率目标实施率60%100%120

80

40

060%现状100%目标目标值表：

制图人：王义林

制图日期：2013年11月11日

六、设定目标1、智能化变电站为国网公司正在推广的项目，江苏省内目前已有220kV西泾变，500kV常熟南变220kV北区，

220kV广汇变，500kV天目湖变，220kV后周变以及500kV西津渡变。这几个项目的调试过程中暴露出的问题主要体现在电量在不同介质回路中响应时间的差异上。经过全体小组成员讨论，确定目标如下：原有的项目经统计实施率不足60%，我们的目标为100%。2、设定理由变电项目安全优质投产公司目标可靠保证智能站与非智能站采样同步率100%正确小组目标值提高智能变电项目投运过程正确率小组目标3、目标可行性分析

1).公司各级领导对变电项目投运过程的安全质量问题非常重视，

要求变电项目安全优质投产、要求项目一次投运成功。

2).对于智能站与非智能站采样同步率的验证，通过增加试验设

备和改进试验方法，在智能站与常规站两侧，用带有GPS功

能的保护测试仪同时加一个幅值相等的电流量，观察差流情

况，试验过程中需要注意额定电流大小和保护参数设置。3).对于所选保护测试仪的GPS功能符合测试要求，避免自身误

差造成差流的产生。同时加强人员的安全思想教育和技术培

训，避免人为因素影响带来的误差是完全可以做到的。智能

变电站差动保护计算差流原理和常规变电站一样，不同的是

信号传输的方式和途径，只要通过正确科学的试验工具和方

法完全可以保证其信号同步性。七、迎原因姓分析20蚊13屡年4朗月小扒组召段开原底因分金析会集，应处用头产脑风质暴法润进行旁原因腹分析缓。由炼于部分原屿因有称相互词关联私，整赖理成尾的关首联图乐如图泊所示胶。【原挥因分馅析关恳联图均】涉及之设备多涉及群设备多序号末端因素类别1理论要求人员2人员责任心3采样回路设计问题方法4采样设备配置不匹配设备【末跪端因额素汇请总表倡】从关节联图同中得蛮到以爹下4个末顿端因喷素表5八、殃要因沈确认为了剪准确严的查捐出主牵要原尽因，鸟我们姑QC贩小组欺根据泻关联检图列蓝出的餐四个西末端因滑素进仁行了妻充分艺的调斧查和基分析蛾讨论佩，形粗成如鸦下的最要因晶确认宜：确认货1理论要求确认价2人员责任心保护熄整组叨试验搅要求酸调试磁人员须必须哄具备漫相应的仆专业携基础咐，没父有理俱论指背导，弱试验绘无从周着手。现场别电流洽电压塑报文杆及回宜路检暗查试张验都手是由经蕉验丰打富的既保护糠负责种人担累任，剃技术迁能力女足够承考担此乞类任让务。结论理论蚂要求友高是非要贺因调试羽人员委均能恶仔细稻认真沉的进叶行各更项试文验工作估，个浓别现牺象有料疏忽升的地欠方也绒都存堪在这柏样那样罩的客梁观原顾因。乳加强腿人员竞的安怜全思晚想教讲育和技惑术培俯训，钥避免溪人为旅因素彼影响买是完差全可突以做到战的。结论人员册责任慌心不助强是非要圣因确认慎3采样回路设计问题确认喷4采样设备配置不匹配由于勒传统乓站与蜡非传网统站屈电量亚采集绸及传输的蜡方式位不同或导致炭电量暖采集元装置兵接收响应碧的时磨间不永同。顺如智委能站讽比常跟规站多出风合并再单元全进行敲模数白转换恰，增史加了模数潜转换穷时间耀。结论采样蝴回路沈设计炕问题要因常规躁变电盯站与拍智能朝变电算站两苗侧的怠保护装置惭不完终全一盲致，早在采驻样接妄收及相转发到对秒侧时追间上撤有差辽异。结论采样龙设备票配置对不匹苹配要因通过瓣以上招的论崇证确音认，午我们高得出践了以迎下为郑主要责原因缸：主要原因1.采样掀回路泡设计但问题很；2.采样衔设备她配置辉不匹柄配；两个如主要壳原因耍的共亲同特枯点：都是崖电量旋判别难响应蔽介质撞不一致含，所宫以可雀以将英其归生总为“如何亮减少毛电量裤在不同居介质才回路欠中响暖应时间鸡的差妇异”。电量饼在不吃同介质乡丰回路嚼中响应果时间车的差异九、美对策马计划1.制定翠对策膜方案20辩13页年5涝月，剃QC界小组其召开唇对策探方案逃制定棍会议册，针英对以昏上要企因，垫利用料头脑龄风暴法曲，集呼思广协益，左对每宽个要湿因都驼提出魂了多抽个改窑进对满策方朝案。对“网电量确在不举同介隙质回提路中纤响应评时间亡的差拾异”按的对容策方混案1.在智塔能站捐与常女规站漏两侧来，用煎带有瓜GP歉S功铺能的保护行测试琴仪外姨加G赵PS率天线粪同时冷加一研个幅孩值相容等的电万流量期，观正察差寄流情梳况，算试验负过程帐中需黄要注意额泽定电秃流大异小和典保护暂参数祖设置到。2.智能关站与途常规牙站两府侧分稍别用勉带有绩GP躁S功便能的保护每测试摊仪，宵用时驶标统赔一两领侧加殿的电败流量伶，观察盾差流话情况默。要因对策方案（序号）评估综合得分选定方案有效性可实施性经济性可靠性电量在不同介质回路中响应时间的差异1554519主选2445417补选QC六小组尺针对最要因锈所提岔出的献两个纪对策驰方案肺进行价了分旗析、忧评估笼：方案素一：染在智赖能站雅与常跳规站羊两侧饲，用剩带有挪GP即S功址能的础保护胃测试珍仪外秒加G个PS瓜天线贡同时加摘一个懂幅值讨相等减的电菊流量识，观飘察差羞流情塞况，风试验命过程都中需微要注寄意额砖定电馆流大铅小和保糟护参药数设犬置。草外加展GP芦S天誉线的瓦优点斯在于缠精度专高，助可随监时设栋定同欲步触纠发时柳间。缺点研是增阔加了脊设备危投入伟，新移设备蔑使用鄙前须崖检测锹精度倘。方案伍二：烛智能填站与法常规居站两荒侧分宇别用霉带有爷GP朋S功亦能的毫保护设测试羡仪，眯用时待标统躁一两侧加计的电匙流量择，观易察差扇流情耍况。港此试算验方睬法的胁优点狱是可鞠以不雨用增堂加额吸外的辰设备紧，缺点贷是用需时标烘统一练两侧损电流旗量精献度不该高。【方哄案评弱估】表6通过捎评估要，决进定采狮用方廊案一赠：“静在智勺能站捷与常钱规站两凡侧，验用带斑有G鞋PS匪功能师的保丢护测兴试仪猾外加吩GP换S天线同么时加他一个霞幅值俘相等让的电殖流量侵，观鸽察差译流情曲况，办试验过搞程中疏需要盼注意洲额定俯电流导大小家和保尘护参匆数设愧置。惜”作为伞“电驴量在畅不同坟介质造回路浴中响服应时羞间的跪差异鲁”的缺主要对志策；寒方案召二：俯智能塑站与烟常规锯站两选侧分阔别用着带有GP亮S功涂能的唱保护左测试蛛仪，刮用时牢标统殖一两疼侧加全的电赌流量作逆为补弱充对肢策。以下友是5例00若kV非西津亦渡变缸差动么保护起通道任对调姓实例带有GP苹S功能寺的保臣护测各试仪搁外加GP眠S天线GP揪S接收淡定时室触发涌装置OC灯T合并积单元常规台站与盛智能隶变电浪站同拌时定册时触纺发差烤动计披算无括差流继保精测试巨仪GP揪S装惯置继保贼测试弯仪光缆光缆常规危保护坏装置光纤等通道智能发保护垒装置电缆常规蚁变电书所侧合并岂单元智能冷变电幕所侧同步利性试舍验原盆理图智能蓝站试爪验前刃的必要弊工序2．策演划对游策方浙案的草措施对策稿方案冰确定掉后，汪QC秤小组鼓再次骄集中善在一曾起，梯认真剧策划杰实现桶对策方案轿的具围体措母施。取如何澡确保仔智能候站与车非智攻能站缓采样法同步恼率主圾要是掏有两方面引决定授的：顶第一福是采炒样回且路设荒计差样异问构题，踢第二铃是采丛样设赖备配梦置不匹配催。两权者虽黑然涉膊及的距问题闹不同集，但悄采样术延时茫往往己是两修者共戚同作赵用的结果裹。智能仿站与知非智恳能站状采样喜同步败率检患查方政案流项程:1.苹检查允并确线认全由所O愈CT缴变比介、一认次指捉向、杠二次恒极性及笑SV修报文迎配置金格式金；2.斜检查自并确担认全广所E阿VT锯变比愉、二销次极吸性及侨SV锡报文配置狐格式西；3.宣全所买OC丈T电呆气单群元至创合并惊单元冠光纤雅接线齐正确预；4.安全所咏EV苍T电徒气单悬元至睬合并你单元燃光纤友接线疯正确艳；5.墙确认懒全所歌电流蜻电压卸回路学全部桂工作绞已完米成。1.漂检查黄并确字认全认所C百T变之比、担一次指向捏、二锹次极裂性；2.定检查码并确田认全聚所P辨T变杨比、尾二次极性笼；3.犹全所喂CT纽奉电气使单元歼至保踪蝶护装微置电缆接扎线正垃确；4.客全所贼PT虚电气番单元裁至保粪护装稼置电缆接悉线正滴确。常规饿站试墙验前努的必要丛工序1.拨试验药前常披规站诱和智母能站觉侧都糊按要赵求组龟装同浴步对巾时装置阿和外苦接G未PS桥天线骗；2.定将差菠动通拖道两狮侧的挽保护曾装置窗的保喉护定躲值按戚实际迁运行整畜定；3.次继电系保护威测试类装置多与保愁护设桶备电嘱流电蔑压线住正确扮接线；4.呆单侧光加电拿流保扇证差劫动保壮护功会能可好靠动错作；5.缸继电效保护宇测试允装置笔与同勾步对范时装困置正悔确接势线；6.母设置荷同步诱对时侍装置住通过涝GP刮S天总线对柄时良划好；7.写两侧呼设置馅对时魂装置牧在同朝一时忙间触扯发继划电保俭护测是试装置熔，触接发的笨电流乓量大灾小满准足差通动定仗值；8.雅若保泻护装姿置无井差流桥则说跃明两恰侧差拐动电饲流传约输时辣间满足风要求虹。试验轨流程堤要求试验两其他描要求1.摧GP蒸S天罗线应糟架设袍在空舞旷地带，序保证炸信号衡良好录；2.谅同步隔对时哗装置霞最好把外供电源屡，保龟证其挽正常梁工作适；3.师同步私性试极验结艳束后村，启动投衫运前志不宜耍再进拾行保水护装置爱内部沾参数仆升级填工作塑。实施项目负责人实施时间刘大伟2013．3～2013．11十、销对策撒实施实施隶：智教能站歪与非绢智能朝站采夏样同防步率馒试验熟悉猾保护莫设备睡技术职参数毅，正确使掘用测荣试工领具尽量叨提前叨发现请由于盼采样瞒设备配置耍不匹袭配而欧导致怖的采刮样响应延剑时熟悉典回路贺设计乎图纸闹，中膨间转换过大程的葡延时饭情况适当限估计功由于灭采样截回路陈设计不同乏导致池的采拔样量盼传输涉延时不同智能鞠站回辫路检流查范品围：一次电流电流互感器指向合并单元连接光纤二次设备一次电压电压互感器指向合并单元连接光纤常规烦站检垫查范堂围：一次缸电流一次雅电压电流委互感汗器指向电压忍互感傅器指向连接递电缆连接街电缆二次设备十一昂、效骄果检誉查1.目标笑值检会查经过擦以上球一系略列对宏策实萝施后缝，本诞QC咽小组所于1落3年让11俗月作帮了效洁果检漆查，恩对实施及后的医智能胀站与胖非智着能站缺采样楚同步眨率进鞋行了倦调查萌统计凤。12羽08040010性0%60栏%现状目标10沸0%实施也后2.效果涂检查(1桶)直棒接效锄果通过锯可靠盟保证边电流脉电压补回路幻玉正确似性的追措施叉方案离，提嗽高了碎变电罚项目投骨运过树程的哈正确汁率。炒减少顷了由虎于调庆试失萝误造测成的序返工确现象栏，节池约了系摊统启挂动过泡程所才消耗芦的时猛间，普为电长网建党设节百约了泰人力裳物力建。更可避叼免保豪护误演动作算造成绣的电月网事利故。(2遗)无逢形效福果(a汽)通集过提境高变络电项礼目投掩运过阻程的俘正确恼率提耍高了名调试叠质量亿，提罗高了公任司品普牌知骗名度朵。（b塑)通奸