一起旁路开关保护异常动作的分析及防范措施论文_周乐

周乐

(中国南方电网超高压输电公司昆明局 云南昆明 650217)

摘要:针对普侨直流两站82BPS保护异常动作事件,对82BPS保护的逻辑以及动作情况进行分析,指出了目前该逻辑的缺陷,提出了相关防范措施和运行建议。

关键词:82BPS;异常动作;防范措施

0 引言

特高压直流系统正负极分别由两个阀组串联运行,换流阀、旁路开关与旁路刀闸之间的相互导通转换实现了高低端阀组可以相互不干扰的运行,即高(低)端阀组在解锁时,可以通过旁路开关实现低(高)端阀组的解闭锁,这样就实现了特高压直流系统的多方式灵活运行[1]。

1 事件经过

2015年09月10日,普侨直流两站极2高端阀组在解锁状态运行,极2低端阀组在由闭锁转为解锁过程中,侨乡换流站(逆变站)82BPS旁路开关保护一段动作,同时发ESOF to other station。普洱换流站(整流站)收到对战ESOF请求后,控制系统执行极2低端阀组ESOF顺序,请求重新合上BPS开关,在BPS合闸过程中,普洱站82BPS-1动作,最终普侨直流极2低端阀组解锁失败。

82BPS-1是用来保护旁路开关分闸失败所设立的,其判据为BPS在分位或者BPS有分闸命令请求延时15ms&ABS(IdBPS)>0.07p.u,动作后果是重合82BPS[2]。在上述跳闸过程中,普洱站在收到对战ESOF请求后,已经下发了重合BPS的命令,就在BPS合闸的过程中,普洱站82BPS-1动作,而其后果也是重合BPS,这应属于异常动作。

2 82BPS保护逻辑分析

2.1 82BPS保护闭锁逻辑

82BPS保护属于阀组保护软件中的一部分,从保护软件闭锁逻辑图中,可以看出,82BPS保护闭锁条件为:BPS在合闸位置并且没有收到分闸命令请求。

从图中也可以看出,当BPS电流达到定值并且满足下列任一条件时,82BPS保护开放并且开始计时:1)BPS在分闸位置;2)BPS收到分闸命令请求后延时15ms。

2.2 西门子保护软件计时功能

82BPS保护中的计时模块为西门子软件中的DISA积分计数器,在保护未被闭锁的情况下,电流满足定值时,其时间定值累加。未满足定值时,时间定值递减,其递减速度为累加速度的二十分之一。

3 82BPS保护动作分析

3.1 整流站保护分析

从图1可以看到,T1-T2时间内,BPS有分闸命令请求并且电流满足定值,这段时间内保护计时T2-T1-15ms≈35ms。T2-T3时间内,电流没有满足定值,但此时保护的计数器仍然在进行递减的计时计算,这段时间内保护递减计时T3-T2/20≈8ms。

图1 整流站录波图

T4时刻,BPS在合闸位置并且没有收到分闸命令请求,满足保护闭锁条件,所以T3-T4时间内保护计时25ms。经过上述分析保护总计时52ms满足动作条件。

3.2 逆变站保护分析

从图2可以看到,T5时刻,两套保护系统均收到BPS合闸信号消失,说明此时BPS已断开。但是

图2 逆变站录波图

作为主系统的控制系统1在约100ms后才收到BPS合闸消失信号,因此在约100ms后的T6时刻才发出触发脉冲命令。正常情况下,控制系统应在BPS合闸信号消失后的10ms内发出触发脉冲命令,导通换流阀帮助BPS灭弧。因此,控制系统1未能正确收到BPS合闸信号,导致BPS在分位时仍未导通换流阀,从而导致保护动作。

4 防范措施

1)82BPS-1用于保护BPS开关分闸失败,BPS开关在合闸过程中保护动作,从整流站动作分析中,积分器在电流定值未满足后,只是以二十分之一的速度递减时间定值,导致了保护仍然达到时间定值后出口。针对上述分析,可以提出在发BPS分闸命令电流为零T时间后,对保护积分器进行计时清零的优化方案。

2)本次跳闸后,逆变站两套控制系统收到BPS合闸信号时间不一致,导致BPS在分位的时候主控制系统仍未将换流阀导通,从而导致BPS-1动作。从运行角度,可以在阀组停电检修完后复电前对BPS进行分合操作,核实确认旁路开关位置上送控制保护系统信号与实际分闸过程时差符合解锁要求后方可进行解锁操作。

5 结论

本文结合一起实际工程中旁路开关的异常动作事件,深入分析了整流站以及逆变站82BPS保护的动作情况以及异常动作原因,提出了在发BPS分闸命令电流为零T时间后,对保护积分器进行计时清零的优化方案以及在阀组停电检修完后复电前对BPS进行分合操作,核实确认旁路开关位置上送控制保护系统信号后再进行解锁操作的运行建议。

参考文献:

[1] 赵婉君.高压直流输电工程技术[M].北京:中国电力出版社,2004

[2] 普洱换流站运行规程[M].中国南方电网超高压输电公司昆明局,2013

作者简介:

周乐(1988-),男。助理工程师,主要从事高压直流输电系统运行维护工作。

论文作者:周乐

论文发表刊物:《电力设备》2016年第12期

论文发表时间:2016/8/26

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