LFCB-102型微波分相差动保护的应用

220kV新田升压站的4条220kV线路中，线路主庇护选用了阿尔斯通生产的LFCB-102型微波分相差动庇护。该庇护装配具有选相功能，继电器为全数字的，设计中采用微处置器，并同现代化通讯系统相兼容。由于数字信息能利便地调制和载带数据，所以，所有的三相电流旌旗灯号可经由过程统一信道传输。其电流是按分相进行比力的，对应分歧的故障方式具有选相能力，从而避免了电流互感器(以下称TA)综合量比力方案的不合错误称问题。同时，非论线路的一端有故障电流，仍是所有端都有故障电流，线路各真个继电器能同时动作，快速切除故障。
1　庇护原理

　　该庇护为单相完全比率差动，继电器有2种比率制动特征，如图1。初始斜率确保低水平故障的活络度随着故障水平上升；TA饱和致使附加的误差，则用增加斜率来进行抵偿。

｜Idiff｜=｜IA-L1＋IB-L1｜，
｜Ibias｜=(｜IA-L1｜＋｜IB-L1｜）／2.

式中　Idiff——差动电流；
　　　Ibias——偏置电流；
　　　IA-L1——线路A真个L1相电流；
　　　IB-L1——线路B真个L1相电流。
　　凭据比率差动曲线，跳闸判据为：
当｜Ibias｜<IS2时，｜Idiff｜<K1｜Ibias｜＋IS1，
当｜Ibias｜>IS2时，｜Idiff｜>K2｜Ibias｜-（K2-K1）IS2＋IS1.
式中　IS1——差动门坎电流；
　　　IS2——偏置门坎电流。

　　厂家推荐IS2=2.0In(其中In为额定电流)，K1=30，K2=150，只有IS1为用户整定，一般取决于线路电容电流IC，推荐为IS1>2.5IC，可保证躲过空载线路充电电流和躲开正常负荷时，系统过电压和外部故障引发的电容电流的增加。

2　线路两侧TA变比分歧的问题

　　在220kV线路新南甲乙线投运时，发现新田站侧的TA变比为1200／1，南海站侧的TA变比为1500／1。这样，在正常负荷情况下，两侧差动继电器就有差流流过，给定值的整定带来坚苦。解决这一问题的基本方式，就是在线路的一侧加装二次变流器，使得线路两侧流进庇护装配的电流完全不异。可是，现场短时间不能配备二次变流器，为了确保庇护准确动作，线路正常投运，我们进行了调整。经由过程计较得TA的不匹配度为25，凭据厂家的有关资料，当TA不匹配度年夜于15时，选用K1为不匹配度的2倍，即K1取50，同时IS1由原定值的0.3In改成0.25In。对于这样的调整，我们经由过程以下的计较考查差动继电器在几种运行方式下的情况。
2.1　不服衡电流对庇护装配的影响

　　由IA／IB=1500／1200=1.25，即IB=0.8IA，可得

Idiff=IA-0.8IA=0.2IA
Ibias=(IA 0.8IA/2=0.9IA

式中

IA——新田站侧电流(二次)；
IB——南海站侧电流(二次)。

　　由于｜Ibias｜<IS2，跳闸判别式为

｜Idiff｜>K1｜Ibias｜＋IS1，

庇护的制动电流为

K1｜Ibias｜＋IS1=0.45IA＋0.25In，

差动电流小于庇护的制动电流，此时的差动电流在庇护的制动区。是以，由于TA变比的分歧发生的不服衡电流不会引发庇护装配误动。

2.2　穿越性故障对庇护装配的影响

　　｜Idiff｜=｜1.1IA＋0.9IB｜=0.38IA，
　　｜Ibias｜=(｜1.1IA｜＋｜0.9IB｜)／2=0.91IA.
　　当｜Ibias｜<IS2时，庇护的制动电流为

K1｜Ibias｜＋IS1=0.455IA＋0.25In，

差动电流小于庇护的制动电流，在制动区，庇护不会动作。

　　当｜Ibias｜>IS2时，即IA>2.198In，庇护的制动电流为
　　K2｜Ibias｜-(K2-K1)IS2＋IS1=

1.365IA-1.75In.

　　凭据庇护动作判据解得IA<1.777In，与IA>2.198In矛盾，故庇护不会动作。

　　从以上计较成效来看，当庇护装配两侧TA变比分歧时，在一定情况下，可以暂不斟酌设置装备摆设二次变流器(加装二次变流器一样也有可能改变TA的二次特征，引发庇护误动)。可是，定值的整定要准确，尤其是IS2=2.0In的选择很是重要，以避免系统穿越性故障时庇护装配误动。

　　经调试实验后，基本上可以知足运行的需要。

3　庇护拒动的问题

3.1　庇护拒动问题

　　LFCB-102型微波分相差动庇护在出口跳闸回路中有一闭锁接点，该接点引自94VX1继电器，94VX1继电器由零序继电器50N启动。

　　50N零序继电器电流取自本线路TA的另外一绕组，其作用是用来判定差动回路中是否泛起电流回路断线，定值为0.1In；94-1继电器，当L1，L2，L3三相差动继电器任一相动作时，该继电器动作；94A，94B，94C划分为差动继电器三相出口继电器。从逻辑回路图可以看到：当庇护区内发生故障时，对应相的差动继电器动作，但只有94VX1动作(即50N动作)，才能开放出口跳闸回路。所以若要庇护装配能靠得住动作，50N必需动作，也就是说，只有线路上有零序电流流过时，庇护装配才能靠得住动作(设计者斟酌线路故障时，一定会有瞬时零序电流)。然而，现实在线路发生三相短路或二相短路时，由于线路上其实不一定有零序电流流过(如线路杆塔之间的绕击雷短路)，零序继电器50N不会动作，即使差动继电器动作，庇护装配也不会跳闸出口，造成庇护拒动。

3.2　解决方案

　　该庇护装配在其软件内部有二相动作启动三相出口的功能，即任二相差动继电器同时动作时，三相差动继电器均出口。为此，我们在50N开接点启动94VX1继电器的回路中，并进了三相差动继电器开接点的串接回路，如图2虚线所示。保证了庇护装配在三相短路和二相短路时，均能启动94VX1继电器，从而开放出口跳闸回路。经对庇护装配实验并模拟各类短路故障，均能靠得住动作。
增加此串接回路以后，当二相电流回路同时断线，会使庇护误动，但在现实运行情况下不会泛起此现象，(单相断线，装配软件设计上有闭锁)。至于停电工作酿成的电流回路开路(如漏接线等)，在线路送电进程中可能泛起的庇护装配误动，对线路或系统影响不年夜。
　　
4　效果

　　LFCB-102型微波分相差动庇护经上述调整后，在220kV新紫(南)甲乙线投进运行，在1997年新紫甲乙线划分发生一次单相接地故障，该庇护装配准确动作。