丰万顺串联补偿电容器控制与保护系统逻辑回路改进措施

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1、丰万顺串联补偿电容器控制与保护系统逻辑回路改进措施摘要：串联补偿电容在超高压输电系统中的应用，对极限起着举足轻重的作用，虽然串联电容补偿在500kV系统中的应用已经取得了一些运行经验，但是由于现在串联电容补偿多采用国外进口的保护与控制系统，所以在运行维护中发现了一些有待进一步改进和完善的部分，万全500kV变电站采用NOKIAN公司的串联电容补偿保护与控制系统，在实际应用中发现旁路断路器保护不一致，合闸失灵保护、紧急合闸逻辑单元存在缺陷，通过合理选择判据、丰富逻辑判断依据、规范岀口跳闸方式的改进与完善，使上述现象得到改善，提高了系统运行的稳定性。关键词：串联补偿；控制与保护系统；逻辑改

2、进；旁路断路器合闸失灵；紧急合闸1引言随着社会的不断进步和工业日益发展，负荷中心对功率的需求量越来越大，由于煤炭资源的分布主要集中在西北部，火力发电厂大多数建设在距离负荷中心较远的坑口附近，张家口万全500kV变电站是华北电网的主要变电站之一，是连接蒙西电网和北京电网的核心环节，是西电东送“绿色通道”的枢纽，长距离输电是该站线路的典型特点，为了提高系统的稳定性以及不断的增大系统输送功率的能力，在缩小系统电气距离的主要措施中，采用串联电容补偿在经济技术上、运行维护上和达到的效果都显现出突出的优势，在万全500kV变电站的丰万和万顺双回线路上设置的串联补偿电容装置取得了很好的经济效益和良好

3、的运行效果。其串联电容补偿装置是NOKIAN公司的产品，虽然其在国外已经有了成功应用的经验，但通过在万全变电站的运行，特别是经过几次事故考验后，我们发现其控制与保护系统中的部分逻辑在系统运行过程中有一些缺陷，需要进一步改进与完善，以更适应系统的保护与控制要求。同时，这些运行经验的不断积累必将有利于我国对串联补偿电容控制与保护系统的研究和技术的产品化。2断路器相不一致保护(poledisagreetrip)存在问题和解决办法：2.1断路器相不一致保护(poledisagreetrip)的原理：该保护是反映断路器一相位置不明确的保护，当断路器某一相的跳合闸位置不明确(即同一相的跳闸和合闸位

4、置同时存在或同时消失)时，经过100ms的延时，向旁路断路器发出旁路命令，如果旁路断路器合闸失灵，则启动合闸失灵保护，跳开500kV线路断路器。2.2断路器相不一致保护(poledisagreetrip)存在问题：对于断路器本身来说，不存在位置不明确的状态，因此该保护反映的只是二次回路的故障。在二次回路的故障时，没有必要跳开500kV线路断路器。2.3解决办法：取消断路器相不一致保护(poledisagreetrip)发出旁路命令的功能，在检查到断路器相不一致时，保护装置只发出告警信号，而不作用于旁路断路器合闸，从而也不启动合闸失灵回路。3断路器三相不一致保护(phasedisagre

5、etrip)存在问题和解决办法:3.1断路器三相不一致保护(phasedisagreetrip)的原理：该保护是反映断路器三相位置不一致的保护，在断路器三相不一致时，经过一定的延时(可整定，目前为2s),向旁路断路器发出旁路命令，如果旁路开关合闸失灵，则启动合闸失灵回路，跳开500kV线路断路器。该保护与我们常规的断路器三相不一致保护原理相同。3.2断路器三相不一致保护(phasedisagreetrip)存在问题：在丰万顺串补保护中，该保护设有三套：一套位于开关本体中，另外两套分别由保护系统一和保护系统二用逻辑实现。根据国内目前的使用要求，应该采用断路器本身的三相不一致保护。3.3解

6、决办法：我们建议使用旁路断路器本体的三相不一致保护；而保护系统一和保护系统二的三相不一致保护动作后，不向旁路断路器发合闸命令，但保留其启动失灵和发信号等功能。4旁路断路器合闸失灵保护逻辑存在问题和解决办法：4.1旁路断路器合闸失灵保护的原理：旁路断路器合闸失灵保护是串联电容补偿系统中的极其重要的逻辑功能，这不仅仅是因为其对电容器的安全运行起着重要的作用，更重要的是该保护的正确动作与否直接关系着相应电力系统的安全稳定运行。在串联电容器的保护系统中，当相应的保护(如最大故障电流保护、不平衡电流保护、过电流保护、平台闪络保护、间隙保护、MOV能量保护、次同步振荡、线路保护跳闸等)动作时，表征

7、电容器组已经发生故障，处于不允许继续运行的状况下，这时为了保证电容器组的安全必须及时可靠的从电力系统中退出运行，其中一次间隙击穿和MOV对电容器本身能量的释放是从一次系统本身对电容器安全运行问题的考虑，但最后一级也是最可靠的退出运行方式是自动将并联在电容器上的旁路断路器合闸，将电容器短接退出运行,可靠的保障了电容器组免受本体或系统故障的损坏。但是在某种情况下，比如由于断路器本身的原因或二次回路的故障，当串联补偿的保护和控制系统发出旁路命令后，但