母聯(lián)差動(dòng)備自投失敗異常情況分析研究 本文檔格式為 WORD,感謝你的閱讀。 摘 要作為電力系統(tǒng)一級(jí)負(fù)荷，地鐵供電對(duì)運(yùn)行穩(wěn)定性和可靠性要求極高。當(dāng)主回路電源出現(xiàn)短路故障必須切除時(shí)，后備電源應(yīng)能夠及時(shí)可靠投入進(jìn)行支援供電。如果備自投失敗將會(huì)造成停電事故，嚴(yán)重時(shí)影響地鐵運(yùn)營安全，因此日常保護(hù)功能校驗(yàn)則顯得至關(guān)重要。本文針對(duì)深圳地鐵 5 號(hào)線出現(xiàn)的一起典型差動(dòng)保護(hù)備自投失敗故障進(jìn)行分析研究，找出常規(guī)功能校驗(yàn)方法的缺陷和不足，提出新的解決方案。并結(jié)合運(yùn)營實(shí)際，對(duì)以 后的設(shè)計(jì)和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)提出改進(jìn)建議。 關(guān)鍵詞供電系統(tǒng)、差動(dòng)保護(hù)、母聯(lián)備自投、改進(jìn)、建議 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 深圳地鐵 35 kV 中壓供電網(wǎng)絡(luò)采用雙環(huán)網(wǎng)接線方式，將全線的牽引變電所及降壓變電所分成若干個(gè)供電分區(qū)。每一個(gè)供電分區(qū)均從主變電所的不同母線就近引入兩路中壓電源，分區(qū)內(nèi)每個(gè)變電所主接線采用單母分段接線方式。正常運(yùn)行方式下，各變電所兩個(gè)獨(dú)立的進(jìn)線電源同時(shí)供電，兩段母線并列運(yùn)行。當(dāng)出現(xiàn)電纜短路故障啟動(dòng)差動(dòng)保護(hù)跳閘，一個(gè)進(jìn)線電源失壓退出后，分段開關(guān)自動(dòng)投入運(yùn)行，由另一個(gè)進(jìn)線電源向本變電 所的兩段母線供電。 5 號(hào)線太安降壓變電所 怡景牽引混合所 黃貝牽引混合所屬于第八供電分區(qū)，正常運(yùn)行方式下由 3 號(hào)線草埔主變電所向太安降壓所供電（如圖 1）。在末端站黃貝嶺變電所設(shè)置城市廣場(chǎng)主變電所支援草埔主變電所的應(yīng)急聯(lián)絡(luò)斷路器303、 304。 2014 年 01 月 02 日，怡景變電所 303 柜饋出到黃貝嶺變電所 301 柜的電纜被擊穿，差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作跳閘。黃貝嶺 35kV 段失電，母聯(lián) 300 未啟動(dòng)自投合閘。 圖 1、八分區(qū)供電示意圖 二、故障原因分析查找 2.1 300 柜 REF542 保護(hù)裝 置內(nèi)差動(dòng)備自投啟動(dòng)的邏輯條件 圖 2、差動(dòng)備自投啟動(dòng)邏輯圖 從圖 2 可看出：母聯(lián)備自投啟動(dòng)邏輯條件： 1、差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作； 2、故障段母線無壓，正常段母線有壓； 3、母聯(lián)備自投投入； 4、故障段氣室壓力正常； 5、故障段進(jìn)線斷路器分閘。 2.2 試驗(yàn)過程 1）檢查二次接線：在 I 段母線停電工況下，在 301 開關(guān)柜用繼保儀加量模擬差動(dòng)保護(hù)電流，觸發(fā)差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作信號(hào)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn) 300 母聯(lián)開關(guān)柜檢測(cè)到 I 段差動(dòng)動(dòng)作信號(hào)，說明二次回路接線正常； 2）常規(guī)方法校驗(yàn)?zāi)嘎?lián)備自投功能：在 I 段母 線失電、 段母線帶電情況下，將母聯(lián)柜備自投功能投入，在 301 柜用繼保儀加量模擬差動(dòng)保護(hù)電流，觸發(fā)差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作信號(hào)，此時(shí) 300 母聯(lián)備自投自投合閘成功。 3）運(yùn)行工況下校驗(yàn)?zāi)嘎?lián)備自投功能：合黃貝嶺 303 開關(guān)柜，在 I、 段母線均帶電情況下，模擬真實(shí)故障跳閘工況，用繼保儀加量觸發(fā) 301 柜差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作信號(hào)，此時(shí)備自投自投失敗。 4）在（ 3）所述工況條件下再次試驗(yàn)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)母聯(lián)柜保護(hù)裝置內(nèi)部邏輯信號(hào)發(fā)現(xiàn)：此時(shí)母聯(lián)柜檢測(cè)到 I 段差動(dòng)動(dòng)作信號(hào)，但備自投合閘指令未啟動(dòng)。 三、故障原因分析查找 為什么在線運(yùn)行狀態(tài)下差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作母聯(lián)備自投失敗，而離線功能校驗(yàn)方法下母聯(lián)備自投卻成功呢？對(duì)在線監(jiān)測(cè)到的保護(hù)裝置邏輯圖分析發(fā)現(xiàn)： 1） 301 柜差動(dòng)保護(hù)啟動(dòng)瞬間，母聯(lián) 300 柜保護(hù)裝置邏輯信號(hào)觸發(fā)狀態(tài)圖（如圖 3）中： “BB1 BUSBAR VOLTAGE LOSE” （ 段母線無壓）與 “DIFF TRIP WITH DELAY”( 差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作 )相繼觸發(fā)，但觸發(fā)時(shí)間不同步，兩個(gè)條件未同時(shí)滿足，致使 “AUTO TRANSFER CLOSE”( 母聯(lián)備自投 )信號(hào)無法觸發(fā)，母聯(lián)備自投失敗。 圖 3、 差動(dòng)保護(hù)觸發(fā)瞬間備自投觸發(fā)狀態(tài)變化 2）分析 “BB1 BUSBAR VOLTAGE LOSE” 觸發(fā)時(shí)序設(shè)定值（圖 4、 5）： 300 母聯(lián)柜接收 301 柜母線無壓開入信號(hào)持續(xù)時(shí)間為 2S，經(jīng)延時(shí)模塊延時(shí) 15ms 后 “BB1 NO VOLTAGE” 由0 至 1，輸出高電平； 圖 4、母線無壓信號(hào)開出延遲時(shí)間設(shè)置對(duì)話框 圖 5、母線無壓脈沖延時(shí)功能塊 3）分析 “DIFF TRIP WITH DELAY” 觸發(fā)時(shí)序設(shè)定值（圖 6、 7）： 300 母聯(lián)柜接收 301 柜開入差動(dòng)動(dòng)作信號(hào)持續(xù)時(shí)間為 100ms， “1#INCOMER DIFF TRIPED” 由 0 至 1，輸出高電平，持續(xù) 15ms 后由 1 至 0，降為低電平。 圖 6、差動(dòng)信號(hào)開出延遲時(shí)間設(shè)置對(duì)話框 圖 7、差動(dòng)信號(hào)脈沖延時(shí)功能塊 4）將上述分析結(jié)果形象地用時(shí)序圖展示出來，則“DIFF TRIP WITH DELAY” 與 “BB1 BUSBAR VOLTAGE LOSE”脈沖觸發(fā)時(shí)序如圖 8： 圖 8、脈沖觸發(fā)時(shí)序圖 5）經(jīng)過上述分析，故障原因可確定為： “DIFF TRIP WITH DELAY” 與 “BB1 BUS BAR VOLTAGE LOSE” 信號(hào)觸發(fā)時(shí)間不匹配，兩條件無法同時(shí)得到滿足，導(dǎo)致備自投命令無法發(fā)出。 四、故障處理過程 1）將母聯(lián)柜差動(dòng)信號(hào)脈沖延時(shí)功能塊下降延由 15ms改為 2000ms： 圖 9：差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作輸入信號(hào)延時(shí) 2）畫出 “DIFF TRIP WITH DELAY” 與 “BB1 BUSBAR VOLTAGE LOSE” 脈沖觸發(fā)時(shí)序如下圖。 圖 10、程序修改后的脈沖觸發(fā)時(shí)序圖 3）將母聯(lián)柜差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作輸入信號(hào)下降延由 15ms 改為 2000ms 后，（ 3）所述條件工況下，用繼保儀加量觸發(fā)差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作信號(hào)，此時(shí)備自投自投成功。 五、試驗(yàn)漏洞及應(yīng)對(duì)措施 目前，深圳地鐵常規(guī) 35KV 開關(guān)柜差動(dòng)母聯(lián)備自投邏輯功能試驗(yàn)時(shí)，將其中一段母線停電，用繼保儀對(duì)保護(hù)裝置加量模擬差動(dòng)電流，觸發(fā)差動(dòng)保護(hù)跳閘信號(hào)。這種條件下，由于母線無壓信號(hào)持續(xù)保持高電平，備自投功能可以正常啟動(dòng)；而實(shí)際跳閘時(shí)母線無壓信號(hào)存在從低電平到高電平的轉(zhuǎn)換過程，期間存在母線無壓信號(hào)與差動(dòng)保護(hù)觸發(fā)信號(hào)時(shí)間上的匹配關(guān)系，因而無法通過該試驗(yàn)方法測(cè)試出此內(nèi)部潛在的邏輯缺陷，導(dǎo)致試驗(yàn)測(cè)試結(jié)果 正常，實(shí)際運(yùn)行中備自投功能失效的情況。 為真實(shí)模擬差動(dòng)動(dòng)作過程，變電技術(shù)人員嘗試通過采用繼保儀 “ 狀態(tài)序列功能 ” 進(jìn)行差動(dòng)備自投功能校驗(yàn)，具體試驗(yàn)方法為： 1）設(shè)置狀態(tài) 1，模擬正常運(yùn)行狀態(tài)：母線有壓，進(jìn)線柜無差流； 2）設(shè)置狀態(tài) 1 到狀態(tài) 2 的觸發(fā)條件：延時(shí) 10S； 3）設(shè)置狀態(tài) 2，模擬電纜短路狀態(tài)：母線有壓，進(jìn)線柜有差流； 4）設(shè)置狀態(tài) 2 到狀態(tài) 3 的觸發(fā)條件：進(jìn)線柜差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作啟動(dòng)； 5）設(shè)置狀態(tài) 3，模擬差動(dòng)動(dòng)作跳閘：母線無壓，進(jìn)線柜無差流； 6）點(diǎn)擊 “ 啟動(dòng) ” 按鈕，觀察母聯(lián)柜備自投是否成功； 經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)論證：程序修改前，母聯(lián)備自投失敗；程序修改后，母聯(lián)備自投成功。證明，狀態(tài)序列測(cè)試方法可以通過完全真實(shí)模擬差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作過程來檢測(cè)備自投功能是否正常。 六、結(jié)語 地鐵供電系統(tǒng)保護(hù)種類繁多，邏輯程序復(fù)雜，很多內(nèi)部的邏輯、參數(shù)和信號(hào)延配合上容易被我們忽視。然而受到條件限制，不可能所有保護(hù)都能模擬真實(shí)故障情況進(jìn)行校驗(yàn)，單純從保護(hù)動(dòng)作條件去進(jìn)行功能校驗(yàn)，無可避免會(huì)有很多的漏洞，從而導(dǎo)致嚴(yán)重的后果。因此，這就要求地鐵供電技術(shù)人員積極 研究探索新的試驗(yàn)方法，找出貼近實(shí)際運(yùn)行工況的試驗(yàn)手段，保證保護(hù)功能校驗(yàn)的準(zhǔn)確性和完備性。 參考文獻(xiàn) GB/T 142852006 繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程S北京 中國標(biāo)準(zhǔn)出版社， 2006 GB 501572003 地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范 S北京：中國計(jì)劃出版社 ,2003 張洪浩 淺談低壓母聯(lián)備自投裝置的應(yīng)用 J.機(jī)電信息 2011 吳心弘 線路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)研究 R.杭州 浙江大學(xué) 電氣工程學(xué)院 賀家李 ,宋從矩 .電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理 (增訂 版 )M.中國電力出版社 .2004. 朱聲石 . 高壓電網(wǎng)繼電保護(hù)原理與技術(shù) M.北京 :中國電力出版社 ,1995. 廖澤友 ,鮑偉廉 ,楊維娜 . 高壓線路電流差動(dòng)保護(hù)的現(xiàn)狀及其前景展望 J.繼電器 ,1999,(01):4-7. 文檔資料：母聯(lián)差動(dòng)備自投失敗異常情況分析研究 完整下載 完整閱讀 全文下載 全文閱讀 免費(fèi)閱讀及下載 閱讀相關(guān)文檔 :淺論灌區(qū)土壤鹽漬化的危害及防治對(duì)策 氣壓給水設(shè)備在消防中的應(yīng)用 建筑工程管理的制約因素及應(yīng)對(duì)措施論述 企業(yè)人力資源現(xiàn)狀與對(duì) 策 企業(yè)稅務(wù)籌劃的風(fēng)險(xiǎn)分析及其控制 建筑工程施工管理存在的問題及對(duì)策 暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中常用的節(jié)能措施 某鋼結(jié)構(gòu)工程大跨度曲線屋面整體液壓抬升倒裝施工技術(shù) 南京地鐵十號(hào)線環(huán)網(wǎng)電纜拆解保障 綠色建筑思考與實(shí)踐