串补保护介绍

500kV串补保护及运行介绍继电保护科主要内容一、串补保护配置和功能二、串补保护定值整定原则三、串补保护调度运行事项一、串补保护配置和功能1、串补站简况500kV串补变电站位于，海拔高度，双回线路上各装有一套固定串补装置，补偿度50%。2、主要一次设备（1）串补平台内设备：串联电容器组：接线方式为H型（桥差接线）接线，每相共336只电容器（28并12串）组成，336台单元串联电容器又分成4个接线臂。每个接线臂上有84台单元串联电容器，接线为14并6串，先并后串。一、串补保护配置和功能一、串补保护配置和功能2、主要一次设备（2）串补平台内设备金属氧化物限压器（MOV）：为电容器提供过电压保护。强制触发放电间隙（GAP）：为MOV提供保护。电感＋MOV电阻型阻尼装置：抑制高频高能放电电流。保护和测量用CT（7只双绕组）：用于保护和测控。测量取能CT（1只双绕组）：为测量CT光电转换提电源。间隙取能CT（2只双绕组）：为强制触发GAP提供能量。2、主要一次设备（2）串补平台外设备旁路断路器：用于旁路和投入电容器组；使被强制击穿的放电间隙熄弧。旁路隔离开关和平台隔离开关：用于进行投退和隔离串补电容的操作。一、串补保护配置和功能2、主要一次设备图一、串补保护配置和功能3、串补控制保护的配置（1）串补装置的控制保护测量系统组成串补FSC控制保护屏A、串补FSC控制保护屏B串补FSC监控串补激光电源屏远跳接口屏控制保护屏A和屏B是两套完全独立的系统，正常工作时，两套均处于工作状态，两套同时对数据进行处理，同时对一次设备发出指令。一、串补保护配置和功能3、串补控制保护的配置（2）串补装置保护分类和出口方式电容器保护单元一、串补保护配置和功能保护单元保护功能名称输出选项SOE录波旁路永久闭锁重投旁路暂时闭锁重投触发间隙联跳线路电容器保护电容器过负荷保护XXXX电容器过负荷告警X电容器不平衡保护XXX电容器不平衡告警XSSR保护SSR告警X3、串补控制保护的配置（2）串补装置保护分类和出口方式MOV保护单元一、串补保护配置和功能保护单元保护功能名称输出选项SOE录波旁路永久闭锁重投旁路暂时闭锁重投触发间隙联跳线路MOV保护MOV过流保护XXXXXMOV高能量保护XXXXXMOV高温保护XXXXMOV不平衡保护XXXXGAP自触发保护XXXXGAP拒触发保护XXXGAP延迟触发保护XXX线路联动串补保护XXXXX3、串补控制保护的配置（2）串补装置保护分类和出口方式平台保护单元一、串补保护配置和功能保护单元保护功能名称输出选项SOE录波旁路永久闭锁重投旁路暂时闭锁重投触发间隙联跳线路平台保护平台闪络保护XXX断路器合闸失灵保护XXXX断路器分闸失灵保护XXX断路器三相不一致保护XXX电厂SSR联动串补保护刀闸三相不一致告警X线路电流监视告警X3、串补控制保护的配置（2）串补装置保护分类和出口方式联动保护－串补旁路开关合闸失灵跳线路线路跳闸联动串补保护一、串补保护配置和功能联动保护通道图1－失灵联跳一、串补保护配置和功能联动保护通道图2－线路保护联动一、串补保护配置和功能二、串补保护定值整定原则1、电容器保护单元（1）电容器不平衡告警定值：400μA/A电容器不平衡告警延时：2000ms整定原则：根据电容器生产厂家提供的不平衡保护相关参数整定。电容器生产厂家提供的电容器不平衡保护相关参数为：报警值为1.2A。所以定值整定为：1.2×106/3000=400μA/A。二、串补保护定值整定原则1、电容器保护单元（2）电容器不平衡低值保护定值：567μA/A电容器不平衡低值保护延时：30min整定原则：电容器生产厂家提供的电容器不平衡保护相关参数延迟跳闸值为1.7A，最大延时30min。所以低值保护定值整定为：1.7×106/3000≈567μA/A。（3）电容器不平衡高值保护定值：2.1A电容器不平衡高值保护延时：100ms整定原则：电容器生产厂家提供的电容器不平衡保护相关参数为：跳闸值为2.1A，最大延时0.5s。（4）电容器不平衡保护启动值：300A整定原则：一般取电容器组额定电流的10%。不平衡高值保护不经此启动值闭锁。二、串补保护定值整定原则1、电容器保护单元（5）电容器过负荷电容器过负荷告警延时：10s电容器过负荷保护重投复位时间：60min电容器过负荷保护重投串补时间：15min电容器过负荷保护允许重投次数：3次电容器组额定电流：3000A整定原则：根据技术规范中对电容器过电流能力的要求及工程经验整定。过负荷保护为反时限曲线。二、串补保护定值整定原则1、电容器保护单元（5）电容器过负荷二、串补保护定值整定原则1、电容器保护单元（6）SSR保护（仅投入告警功能）SSR告警定值：6％SSR告警延时：5000ms整定原则：该定值仅依据中国电力科学研究院系统所仿真计算分析以及国外相关保护的定值而设置。由于目前国内外对SSR保护的应用并没有较成功的经验，因此在建水工程中厂家和南网推荐SSR保护退出。二、串补保护定值整定原则2、MOV保护单元（1）MOV过电流保护1.MOV过电流保护定值：18300A整定原则：系统分析报告中给定。分析报告补充文件“500KV串补工程设备规范复核调整说明”中，表2“间隙旁路及旁路断路器闭合的MOV电流和能耗整定值”写明:“MOV电流整定(kA,peak)：18.3”。二、串补保护定值整定原则2、MOV保护单元（2）MOV高能量保护MOV能量低值保护定值：62300KJMOV能量高值保护定值：76230KJ整定原则：电科院系统所分析报告补充文件中“间隙旁路及旁路断路器闭合的MOV电流和能耗整定值”“MOV能耗整定值62.3(MJ/相)”。一般取区内故障时MOV的最大能量值的1.1～1.3倍，并应小于MOV允许能耗水平。建水串补设计MOV允许能耗水平96MJ/相，区内故障MOV最大能耗为69.3MJ/相。所以本定值整定为：69.3×1.1=76.23MJ96MJ。二、串补保护定值整定原则2、MOV保护单元（4）MOV温度保护MOV温度保护定值：126℃MOV温度保护允许重投定值：70℃整定原则：由MOV厂家直接给定。注：MOV温度保护不测量MOV的实际温度，而是采MOV电流，用温度数学模型计算出等效温升。（5）MOV不平衡保护MOV不平衡保护定值：30%整定原则：根据工程经验，一般取30%。二、串补保护定值整定原则2、MOV保护单元（6）MOV保护重投MOV保护重投串补时间：600ms整定原则：选择的是先投入串补再重合线路的方式。此方式下MOV保护重投串补时间的整定主要考虑两个因素：①GAP的去游离时间，以防止GAP重燃；②断路器分闸失灵保护延时，以防止在串补投入异常状态下线路重合。在“串补设备技术规范中写明“间隙在承受保护动作电压下，通过的电流63kA，时间100ms后，去游离的时间400ms”，即GAP去游离时间按最长500ms考虑，另断路器分闸失灵保护延时为200ms，综合考虑两个因素，MOV保护重投串补时间整定为600ms。二、串补保护定值整定原则2、MOV保护单元（6）MOV保护重投MOV保护重投串补闭锁电流定值：5775A整定原则：按躲过区外故障时可能出现的最大线路摇摆电流整定，可靠系数一般取1.1倍。在建水串补设备技术规范-专用条款中写明：“摇摆电流最大值：5.25kArms”，在电科院系统所分析报告中写明：“该值为串补额定电流的1.75倍，在上述条件下，MOV基本不吸收能耗，不影响串补间隙旁路的MOV整定值的选择”。因此本定值整定为：5250A×1.1=5775A二、串补保护定值整定原则2、MOV保护单元（7）MOV保护旁路串补模式MOV保护旁路串补模式：1（单相）整定原则：与串补线路重合闸方式相配合。在建水串补设备技术规范-专用条款中写明：线路内部单相故障时允许重合闸，而多相故障时不允许重合。因此，MOV旁路模式整定为“1”（单相），从而与串补线路保护保持一致。注：出口时受“MOV保护旁路串补模式0/三相；1/单相”定值控制的保护有：MOV过电流保护、线路联跳串补保护、MOV能量保护、GAP自触发保护。其它保护始终为三相出口。二、串补保护定值整定原则2、MOV保护单元（8）GAP保护GAP自触发无触发＋有流GAP拒触发有触发＋90ms内无流GAP延迟触发有触发＋20～90ms内有流定值说明：由厂家设定，不需现场整定。GAP保护使用的电流定值只有GAP有流值，取值固定为0.15InGAP保护使用的延时定值有20ms和90ms两个，不可整定。GAP自触发保护1小时内只允许重投1次，即1小时内第1次动作后允许串补自动重投，第2次动作后则永久闭锁串补重投。二、串补保护定值整定原则3、平台保护单元（1）平台闪络保护平台闪络保护定值：450A整定原则：根据工程经验，一般取平台电流CT额定值的15%。平台闪络保护延时：200ms整定原则：根据工程经验，一般取200ms。二、串补保护定值整定原则3、平台保护单元（2）断路器失灵保护断路器合闸失灵保护延时：200ms断路器分闸失灵保护延时：200ms整定原则：根据工程经验，一般取200ms。采用“保护合闸令＋断路器辅助接点＋电容器（GAP）有流”判据旁路断路器实际操作过程中，正常情况下辅助节点（即分、合状态）可靠的反馈时间可达到约70ms，考虑到系统非全相运行对系统稳定性的影响，保护判断时间也不宜过长，故一般将旁路断路器失灵保护延时整定为200ms。二、串补保护定值整定原则3、平台保护单元（3）三相不一致保护断路器三相不一致保护延时：2000ms整定原则：本延时应大于MOV保护重投串补延时与断路器合闸失灵保护延时之和，并应增加至少200ms的可靠裕度。本工程中MOV保护重投串补时间为600ms，断路器合闸失灵保护延时为200ms，满足整定原则。刀闸三相不一致告警延时：30000ms整定原则：根据工程经验，一般取30000ms。500KV电压等级刀闸实际操作过程中，正常情况下辅助节点（即分、合状态）可靠的反馈时间约为25s。综合考虑告警动作的快速性和正确性要求后，将隔离开关及接地开关三相不一致延时时间整定为30000ms。二、串补保护定值整定原则3、平台保护单元（4）线路电流监视告警保护线路电流监视告警定值：5775A整定原则和整定值与“MOV重投串补闭锁电流定值”完全相同。线路电流监视告警延时：200ms整定原则：根据工程经验，一般取200ms。动作发告警信号并闭锁串补重投。二、串补保护定值整定原则三、串补保护调度运行事项1、串补保护告警信息（1）电容器过负荷告警当任一相线路电流大于告警定值（1.05×3000A），经延时发告警信息。处理：因1.1倍过负荷可8h，现场确认后，调整线路潮流。（2）SSR告警当任一相线路电流中次同步分量大于告警比例定值（0.06Iφ），经延时发告警信息。处理：询问附近火电厂是否有异常情况。三、串补保护调度运行事项1、串补保护告警信息（3）线路电流监视告警当串补重投时，如果线路的电流很高则应闭锁重投。当任一相线路电流大于告警定值（5775A），经延时发告警信息并闭锁串补重投。三、串补保护调度运行事项1、串补保护告警信息（4）断路器SF6压力闭锁告警本告警监测旁路断路器的三相SF6压力闭锁信号的状态，若某相压力闭锁信号有效（合位），则立即发告警信息。SF6压力闭锁告警发生后将闭锁保护分合旁路断路器操作和旁路断路器的分合遥控操作，并启动永久闭锁三、串补保护调度运行事项1、串补保护告警信息（5）断路器SF6压力低告警本告警监测旁路断路器的三相SF6压力低信号的状态，若某相压力低信号有效（合位），则立即发告警信息三、串补保护调度运行事项1、串补保护告警信息（6）控制回路断线告警本告警监测旁路断路器的三相分位继和合位继位置状态，若某相发生分位继和合位继位置状态同时有效或无效，则经延时发告警信息。控制回路断线告警发生后将闭锁断路器三相不一致保护、保护分旁路断路器操作、旁路断路器的分合遥控操作。弹簧未储能报警信号有如下可能：弹簧未储能引起的，断