CN100544153C - 基于两侧tv的重合闸选线加速判别方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于两侧TV的重合闸选线加速判别方法，首先利用重合闸装置对中间断路器对应的两条线路采样线路电压；然后计算这两条线路记忆电压；判别记忆电压低于阀值，则认为该侧线路是故障线路，加速对应线路。防止加速非故障线路。通过动模试验验证，采用以上所述方法，可以中间断路器对应的重合闸装置可以成功判别出两条线路中的故障线路。防止故障时重合闸加速未故障线路，避免由于合闸冲击电流引起的线路保护装置在加速状态下的误动作，提高电力系统运行稳定性。
Description
技术领域
本发明属于电力系统自动化技术领域，涉及一种基于两侧TV的重合闸选线加速判别方法。
背景技术
电力系统的运行经验表明，架空线路绝大多数的故障都是瞬时性的，永久性故障一般不到10％。因此在由继电保护动作切除故障之后，电弧将自动熄灭，绝大多数情况下短路处的绝缘可以自动恢复。因此自动将断路器重合，不仅提高了供电的可靠性，减少了停电损失，而且还提高了电力系统的暂态稳定水平，增大了高压线路的送电容量。若重合于永久性故障时，保护装置即不带时限无选择性地动作断开断路器，这种方式称为重合闸后加速。
现有的重合闸加速方式为：对于3/2接线形式一个串中的中间断路器(见图1)，在开关不对应起动重合闸，或者保护起动重合闸后，等待一定延时，直到故障点去游离或者断路器熄弧再重合。重合的同时发出加速接点，输出到对应的线路保护，线路保护收到加速接点后按照加速逻辑出口跳闸。当采用检定同期重合闸时，线路一次无压重合后，另一侧在两端的频率差不超过一定允许值的情况下才进行重合。若线路属于永久性故障，无压侧重合后再次断开，此时检定同期重合闸不重合，因此不需要输出加速接点。若属于瞬时性故障，无压重合后，即线路已重合成功，不存在故障，故采用鉴定同期重合闸时，不采用后加速，以免合闸冲击电流引起误动。但是3/2接线形式中大部分采用单相重合闸，没有检同期，检无压判据。现有的重合闸加速逻辑是中间断路器重合后将同时加速该串上的两条线路，对于非故障线路，有可能由于合闸冲击电流引起误动，不利于电力系统稳定运行。
发明内容
为解决上述问题，本发明旨在提供一种基于两侧TV的重合闸选线加速判别方法，使得3/2接线形式的中间断路器能正确区分故障线路与非故障线路，并且仅加速故障线路，防止加速非故障线路。
为解决上述问题，本发明是通过以下的技术方案来实现的：
一种基于两侧TV的重合闸选线加速判别方法，包括以下步骤：
一、线路电压采样：对安装在中间断路器的重合闸装置，分别输入对应的两条线路的电压。重合闸装置以预定的采样速率进行采样；
二、计算记忆电压：对上述采样结果进行处理，利用全周傅氏算法分别计算两条线路的电压有效值并保存在相应的缓冲区内。重合闸起动以后，利用缓冲区内的数据，计算出重合闸起动以前40ms的两条线路记忆电压；
三、比较步骤：
由于断路器合闸分为手合与自动重合两种方式，应此重合闸加速要相应的判断开关合闸的以上两种状态，并分别进行比较、判断。
对于手合加速，由于开关合闸以前，对应线路没有电压，因此利用上面计算出来的手合前记忆电压，与重合闸装置预设的无压门槛作比较：
U1jy<0.3*Un U2jy>0.3*Un判定为一线为手合线路，二线为非手合线路
U1jy>0.3*Un U2jy<0.3*Un判定为二线为手合线路，一线为非手合线路
注：U1jy为一线记忆电压，U2jy为二线记忆电压，Un为额定电压，0.3*Un为重合闸装置预设的无压门槛；下同。
对于重合加速，由于故障线路跳闸以后，对应线路没有电压，因此在重合闸出口前利用上面计算出来重合闸起动以前40ms的两条线路的记忆电压，与重合闸装置预设的无压门槛作比较：
U1jy<0.3*Un U2jy>0.3*Un判定为一线为故障线路，二线为非故障线路
U1jy<0.3*Un U2jy>0.3*Un判定为一线为故障线路，二线为非故障线路
U1jy<0.3*Un U2jy<0.3*Un判定为一线为故障线路，二线为故障线路
四、确定步骤：根据上述判定出来的故障线路，或者手合线路，给出对应的加速接点，加速对应的线路保护。
选线加速逻辑图见：图2。
本发明的有益效果是：该方法采用两侧线路电压，或者两侧线路记忆电压比较进行判断，确定出需要加速的线路。原理简单可靠，防止故障时重合闸加速未故障线路，避免由于合闸冲击电流引起的线路保护装置在加速状态下的误动作，提高电力系统运行稳定性。
本发明的特点是首次提出利用现有的重合闸两侧TV，在不增加接线的情况下，使得中间断路器的重合闸装置能识别出该断路器对应的两条线路的故障情况，避免加速非故障线路或者非手合线路。
附图说明
图1为3/2母线主接线图；
图2为本发明的选线加速逻辑图。
具体实施方式
电力系统中220kV以上等级的变电站母线接线形式多为3/2接线方式，见图1。按照国家电网公司的相关要求，重合闸按断路器配置，也即3/2串上每个断路器配置一套重合闸装置。
线路上发生故障时，线路保护将同时跳开本线路对应的两个断路器。跳闸成功后，断路器在重合闸装置的控制下重合。通常情况下，中间断路器和边断路器对应的重合闸装置重合时间不一致。边断路器重合闸时间定值短，中间断路器重合闸时间定值较长，可以实现边断路器先合，中间断路器后合。如果线路上发生的是瞬时性故障，则能实现快速送电，缩短电力系统失电时间。但如果线路上发生的是永久性故障，则边断路器的重合闸装置先合，同时发出加速接点提供给线路保护，使得线路保护瞬时跳闸。此时线路保护或者重合闸装置能判断出永久性故障，为防止中间断路器再次重合于永久性故障，后合重合闸被闭锁重合。
从以上论述可见，重合闸加速接点是作为线路保护在永久性故障时瞬时加速的判别条件，因此对线路保护的动作逻辑有直接影响。当中间断路器的重合闸装置不经判别的同时给对应的两条线路加速时，就有可能在重负荷等的情况下，合闸电流冲击较大造成线路保护误动作。本发明就是利用现有的重合闸两侧TV，在不增加接线的情况下，使得中间断路器的重合闸装置能识别出该断路器对应的两条线路的故障情况，避免加速非故障线路或者非手合线路。
本发明首先实现线路电压采样：对安装在中间断路器的重合闸装置，分别输入对应的两条线路的电压。重合闸装置以预定的采样速率进行采样；利用微机保护计算两个采样周波前的记忆电压；对上述采样结果进行处理，利用全周傅氏算法分别计算两条线路的电压有效值并保存在相应的缓冲区内。重合闸起动以后，利用缓冲区内的数据，计算出重合闸起动以前40ms的两条线路记忆电压；在以上计算基础上同时将两侧TV与无压门槛比较：
由于断路器合闸分为手合与自动重合两种方式，应此重合闸加速要相应的判断开关合闸的以上两种状态，并分别进行比较、判断。
对于手合加速，由于开关合闸以前，对应线路没有电压，因此利用上面计算出来的手合前记忆电压，与重合闸装置预设的无压门槛作比较：
U1jy<0.3*Un U2jy>0.3*Un判定为一线为手合线路，二线为非手合线路
U1jy>0.3*Un U2jy<0.3*Un判定为二线为手合线路，一线为非手合线路
对于重合加速，由于故障线路跳闸以后，对应线路没有电压，因此在重合闸出口前利用上面计算的线路记忆电压，与重合闸装置预设的无压门槛作比较：
U1jy<0.3*Un U2jy>0.3*Un判定为一线为故障线路，二线为非故障线路
U1jy<0.3*Un U2jy>0.3*Un判定为一线为故障线路，二线为非故障线路
U1jy<0.3*Un U2jy<0.3*Un判定为一线为故障线路，二线为故障线路
最后确定需要加速的线路：根据上述判定出来的故障线路，或者手合线路，给出对应的加速接点，加速对应的线路保护。图2示出了本发明的完整的逻辑判断图。
Claims (1)
1、基于两侧TV的重合闸选线加速判别方法，其特征是，利用现有的重合闸两侧TV，在不增加接线的情况下，使得中间断路器的重合闸装置能识别出该断路器对应的两条线路的故障情况，避免加速非故障线路或者非手合线路，所述基于两侧TV的重合闸选线加速判别方法包括步骤：
①线路电压采样：对安装在中间断路器的重合闸装置，分别输入对应的两条线路的电压，重合闸装置以预定的采样速率对对应两条线路的电压进行采样；
②计算记忆电压：对步骤①中所述采样结果进行处理，利用全周傅氏算法分别计算两条线路的电压有效值并保存在相应的缓冲区内，重合闸起动以后，利用缓冲区内的数据，计算出重合闸起动以前40ms的两条线路记忆电压U1jy和U2jy；
③比较步骤：
对于手合加速，根据步骤②所计算出来的记忆电压即为重合闸起动前电压，与重合闸装置预设的无压门槛作比较：
U1jy<0.3*Un U2jy>0.3*Un判定为一线为手合线路，二线为非手合线路
U1jy>0.3*Un U2jy<0.3*Un判定为二线为手合线路，一线为非手合线路
其中U1jy为手合加速时中间断路器对应的一线的记忆电压，U2jy为手合加速时中间断路器对应的二线的记忆电压，Un为额定电压，0.3*Un为重合闸装置预设的无压门槛；
对于重合加速，由于故障线路跳闸以后，对应线路没有电压，因此利用上面计算出来的重合闸起动以前40ms的两条线路的记忆电压，与重合闸装置预设的无压门槛作比较：
U1jy<0.3*Un U2jy>0.3*Un判定为一线为故障线路，二线为非故障线路
U1jy<0.3*Un U2jy>0.3*Un判定为一线为故障线路，二线为非故障线路
U1jy<0.3*Un U2jy<0.3*Un判定为一线为故障线路，二线为故障线路；
④确定步骤：根据③比较步骤中判定出来的故障线路或者手合线路，并给出对应的加速接点，加速对应的线路保护。
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