CN101629983B

CN101629983B - 双母线母联运行方式的判断方法

Info

Publication number: CN101629983B
Application number: CN2009101844463A
Authority: CN
Inventors: 汪思满
Original assignee: Guodian Nanjing Automation Co Ltd
Current assignee: Nanjing SAC Automation Co Ltd
Priority date: 2009-08-12
Filing date: 2009-08-12
Publication date: 2011-07-27
Anticipated expiration: 2029-08-12
Also published as: CN101629983A

Abstract

本发明公开了一种母线保护中母联或分段运行方式的判断方法，其特征在于，包括以下步骤：1)在非故障发生时，母联CT从没有电流到有电流，而母联的运行方式判断为分的情况下，母联电流分别加入两条母线计算差流，与母联运行方式判断为分的计算结果进行比较，用差流的变化趋势来判断。2)在故障发生时，母联CT从没有电流到有电流，而母联的运行方式判断为分的情况下，先闭锁差动出口跳闸一小段时间，通过母联的SHJ节点，TWJ节点的变化，差动的动作情况，进行合理的逻辑判断。本发明采用以上步骤，使得判断准确性高，对于母联电流采集通道的误通电流或异常也不会误判，采用有效值和采样值复合判断，在判断精度和判断速度上互补。

Description

双母线母联运行方式的判断方法

技术领域

本发明涉及一种双母线母联运行方式的判断方法，属于电气技术领域。

背景技术

母联电流是否参与小差运算的判断直接影响母线保护的选择性，在热备用时发生死区故障，希望母联电流不计入小差，不扩大事故范围；在充电时冲在故障母线，希望母联电流计入小差，防止运行母线误动；这是一对矛盾，母联位置节点不具有实时性，同时要考虑在外部位置节点错误的情况下，有一定的冗余性，增加了判断的难度；如何很好的解决这个矛盾，是下面需要研究的问题。

单独从位置节点信号来判断母联方式，肯定是不可行的，图1和图2为判断母联方式的简单的逻辑示意图。简单逻辑存在的问题：

1)没有基本的纠错能力，发现不了容易识别的错误。

2)第一种简单的逻辑判断方法在母联操作回路检修时，死区故障将导致选择性错误，误跳一条母线；因操作回路检修是常态，不是错误导致的，过程较长，误跳应该绝对不允许的。

3)第二种简单的逻辑判断方法在TWJ和分裂压板中任一个发生错误，将导致严重后果，I母故障，将导致误跳II母。

4)当充电在故障母线，如果不采取充电闭锁差动，将导致带电母线误跳；采用充电闭锁差动的方式，在充电的过程中发生运行母线故障，将导致延时300ms动作，对系统的安全隐患还是比较大的，对于微机保护，完全没有必要采用闭锁的方式。

发明内容

本发明所解决的技术问题是提供一种能够及时、准确地判断双母线母联运行方式的判断方法。

为解决上述技术问题，本发明提供一种双母线母联运行方式的判断方法，其充分发挥数字保护强大的计算、自检及逻辑处理能力，通过母联位置节点，母联电流，差动动作情况分析，充电启动等条件综合判断，寻找正确的结果。具体包括以下步骤：

1)在非故障发生时，在母联CT从没有电流到有电流，而母联运行方式判断为分的情况下：

母联电流分别加入两条母线计算差流，与母联运行方式判断为分的计算结果进行比较，用差流的变化趋势来判断，得到相同的减小趋势结果来判断母联的运行方式，(如果是其它趋势，认为是异常情况，发告警信号)即：母联电流计入小差，两条母线的差流同时减小了，说明母联在合位，纠正母联的位置节点或压板；

2)在故障发生时，母联CT从没有电流到有电流，而母联运行方式判断为分的情况下：

a)首先用之前非故障发生时的纠错结果作为故障中的母联运行方式的判断，如果判断出为合位，母联电流计入小差，判断进程结束；

b)在分裂状态完全可确定的情况下(TWJ和分裂压板相与)，在没有合闸开入的情况下，退出母联电流一段时间t₄；

c)在有分裂的开入时，即TWJ和分裂压板为”或”的关系，如果母联电流从无流到有流，且没有合闸开入SHJ或者TWJ，没有差动动作，继续进行分裂运行的判断；如果有合闸开入SHJ或者TWJ，说明是合闸与故障，判断母联为合，母联电流计入小差，不再继续分裂的判断；

d)在有分裂的开入时，如果在母联电流从无流到有流之前，就有差动动作没有返回，说明母联分裂运行状态，退出母联电流计入小差一段时间t₄；

e)如果满足继续进行分裂运行的判断，闭锁差动出口一小段时间t₅，退出母联电流一小段时间t₆，如果在退出母联电流的t₆时间内，没有导致两个差动都动作，没有TWJ的合闸变位信号，就退出母联电流计入小差一段时间t₄，否则不再退母联电流。

在所述步骤1)中，在母联位置节点TWJ＝1或母联分裂运行压板＝1(母联运行分裂压板的设置，考虑在母联检修，母联操作回路失电时TWJ＝0，和实际不对应，这时通过投分裂运行压板来纠正母联TWJ的错误)时，在非差动启动的情况下，运用上面的差流计算的纠错判据来纠正母联位置的错误；母联如果有电流，当电流采用傅氏计算的有效值，有流门槛取母联CT额定电流的1％到5％(躲过AD零漂的影响)，带有较短的延时t₁，以增加判断的可靠性；如果母联有电流，当电流采用采样值计算时，因为主要针对故障情况，有流门槛取母联CT额定电流的2％到100％(躲过AD零漂的影响)，带有较短的延时t₂，以增加判断的可靠性，返回时间为0。

I_set1为有效值计算结果的有无电流的门槛，一般取母联CT额定电流的1％到5％，和实现的硬件系统的采样有关，为了躲过零漂的影响。I_set2为采样值计算的有无电流的门槛，一般取母联CT额定电流的2％到100％，I_set3为K×I_set2，K为返回系数，取小于1的实数。

本发明所达到的有益效果：

本发明采用以上步骤，使得判断准确性高，对于母联电流采集通道的误通电流或异常也不会误判，采用有效值和采样值复合判断，在判断精度和判断速度上互补。

附图说明

图1为现有的第一种单独利用位置节点信号的判断方法的逻辑示意图；

图2为现有的第二种单独利用位置节点信号的判断方法的逻辑示意图；

图3是本发明的一种双母线母联运行方式非故障中纠错逻辑示意图；

图4是本发明的另一种双母线母联运行方式非故障纠错的逻辑示意图；

图5是本发明的双母线接线故障示意图；

图6本发明的双母线母联运行方式故障中纠错的逻辑示意图。

具体实施方式

第一种情况，母联从没有电流到有电流，而没有运行方式的判断(没有故障的情况下，识别精度高)：

假设双母线的运行方式，实际为并列运行状态，但反映母联状态的位置节点TWJ出错，导致母联运行方式误判的纠错。

母联运行方式纠错之前的差流：

I母小差i_d1＝i₁+i₃＝i_b1-i_m；

II母小差i_d2＝i₂+i₄＝i_b2+i_m；

i_b1表示I母的不平衡电流

i_b2表示II母的不平衡电流

母联电流计入小差之后的差流：

I母小差i_d1＝i₁+i₃+i_m＝i_b1；

II母小差i_d2＝i₂+i₄-i_m＝i_b2；

i_b1表示I母的不平衡电流

i_b2表示I I母的不平衡电流

结果i_d11比i_d1差流减小了i_m，i_d21比i_d2差流减小了i_m，所以用母联电流分别加入两条母线计算差流，与无运行方式之前的计算结果进行比较，用差流的变化趋势来判断，得到相同的减小趋势结果来判断母联的运行方式，即：母联电流计入小差，两条母线的差流同时减小了，说明母联在合位，纠正母联的位置节点或压板(TWJ或分裂运行压板)。

图3是本发明的一种双母线母联运行方式非故障中纠错逻辑示意图。在母联位置节点TWJ＝1或母联分裂运行压板＝1(母联运行分裂压板的设置，考虑在母联检修，母联操作回路失电时TWJ＝0，和实际不对应，这个时候通过投分裂运行压板来纠正母联TWJ的错误)时，在非差动启动的情况下，运用上面的差流计算的纠错判据来纠正母联位置的错误；母联如果有电流，当电流采用傅氏计算的有效值，选用高精度的有流门槛I_set1(躲过AD零漂的影响)，带有较短的延时t₁，以增加判断的可靠性；如果母联有电流，当电流采用采样值计算时，因为主要针对故障情况，可以选用较大的有流门槛I_set2(躲过AD零漂的影响)，带有较短的延时t₂，以增加判断的可靠性，返回时间为0，主要为了考虑母联的跳闸。

图4是母联的位置节点为分裂状态，而母联CT有电流的情况下，发告警信号，以提示不对应。

本发明的以上方法，判断准确性高，对于母联电流采集通道的误通电流或异常也不会误判；并且有效值和采样值复合判断，在判断精度和判断速度上互补。

第二种情况，母联从没有电流到有电流，而没有运行方式的判断(有故障的情况下，实时纠错)

图5是本发明的双母线接线故障示意图；图6本发明的双母线母联运行方式故障中纠错的逻辑示意图。判断母联方式的条件有：母联位置节点TWJ、母联分裂运行压板、母联合闸节点SHJ、母联电流、与母联连接的母线的差动动作状态等条件，综合判断，充分考虑容错性，防止由于异常导致失去选择性；正常运行，差动计算母联电流固定计入小差，只有完全满足分裂条件的情况下，短时退出母联电流，保证死区故障能够跳开。

用非差动启动状态下的纠错结果作为故障中的母联运行方式的判断，非差动启动状态下的判断精度很高，如果已经判断出为合位，故障中就没有必要再判了；

在分裂状态完全可确定的情况下(TWJ和分裂压板相与)，在没有合闸开入的情况下，退出母联电流一段时间t₄；

在有分裂的开入时，即TWJ和分裂压板为”或”的关系，如果母联电流从无流到有流，且没有合闸开入SHJ或者TWJ，没有差动动作，继续进行分裂运行的判断；如果有合闸开入SHJ或者TWJ，说明是合闸与故障，判断母联为合，母联电流计入小差，不再继续分裂的判断；

在有分裂的开入时，如果在母联电流从无流到有流之前，就有差动动作没有返回，说明母联分裂运行状态，退出母联电流计入小差一段时间t₄；

如果满足继续进行分裂运行的判断，闭锁差动出口一小段时间t₅，退出母联电流一小段时间t₆，如果在退出母联电流的t₆时间内，没有导致两个差动都动作，没有TWJ的合闸变位信号，就退出母联电流计入小差一段时间t₄，否则不再退母联电流。

以上t₁为20ms-200ms，t₂为10ms-20ms，t₄为500ms-2000ms，t₅为30ms-50ms，t₆为20-40ms，t₆小于t₅。

具体动作过程分析：

1)在母联有电流的情况下，对于TWJ和分裂压板的错误，都能够纠错；

2)母联无流、实际为分裂运行、TWJ＝1、分裂压板投入，死区F3点故障，10ms左右切除II母，故障点切除，选择性正确；

3)母联无流、实际为分裂运行、TWJ错误＝0、分裂压板投入，死区F3点故障，50ms切除II母，故障点切除，选择性正确；

4)母联无流、实际为分裂运行、TWJ错误＝0、分裂压板未投入时，死区F3点故障，10ms左右切除I母，160ms母联失灵动作，切除II母，误跳了I母；

5)母联无流、实际为分裂运行、TWJ错误＝0、分裂压板投入，死区F3点故障，同时或者30ms之内，F1点又发生故障，50ms切除I母，210ms母联失灵动作，切除II母，选择性正确，II母切除慢了150ms；这种小概率事件是此逻辑图的唯一不足，但在TWJ错误的情况下，仍然具有选择性。

6)母联无流、实际为并裂运行、TWJ错误＝1或分裂压板误投入，F1点故障，50ms左右切除I母，选择性正确；

7)母联无流、实际为并裂运行、TWJ和分裂压板没有错误，F1点故障，10ms左右切除I母，选择性正确；

8)II母向I母充电冲在故障F1点、TWJ＝1、分裂压板未投入，10ms左右切除I母，选择性正确；

9)II母向I母充电冲在故障F1点、TWJ＝1、分裂压板误投入，10ms左右切除I母，选择性正确。

以上已以较佳实施例公开了本发明，然其并非用以限制本发明，凡采用等同替换或者等效变换方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种双母线母联运行方式的判断方法，其特征在于，包括以下步骤：

母联电流分别加入两条母线计算差流，与母联运行方式判断为分的计算结果进行比较，用差流的变化趋势来判断，得到相同的减小趋势结果来判断母联的运行方式，即：母联电流计入小差，两条母线的差流同时减小了，说明母联在合位，纠正母联的位置节点或压板；

b)在分裂状态完全可确定的情况下，即TWJ和分裂压板相与，在没有合闸开入的情况下，退出母联电流一段时间t₄；

c)在有分裂的开入时，即TWJ和分裂压板为“或”的关系，如果母联电流从无流到有流，且没有合闸开入SHJ或者TWJ，没有差动动作，继续进行分裂运行的判断；如果有合闸开入SHJ或者TWJ，说明是合闸与故障，判断母联为合，母联电流计入小差，不再继续分裂的判断；

e)如果满足继续进行分裂运行的判断，闭锁差动出口一小段时间t₅，退出母联电流一小段时间t₆，如果在退出母联电流的t₆时间内，没有导致两个差动都动作，没有TWJ的合闸变位信号，就退出母联电流计入小差一段时间t₄，否则不再退母联电流，其中TWJ为母联位置节点，SHJ为母联合闸节点。

2.根据权利要求1所述的双母线母联运行方式的判断方法，其特征在于：在所述步骤1)中，在母联位置节点TWJ＝1或母联分裂运行压板＝1时，在非差动启动的情况下，运用差流计算的纠错判据来纠正母联位置的错误；母联如果有电流，当电流采用傅氏计算的有效值，有流门槛取母联CT额定电流的1％到5％，带有延时t₁；如果母联有电流，当电流采用采样值计算时，有流门槛取母联CT额定电流的2％到100％，带有延时t₂，返回时间为0。

3.根据权利要求2所述的双母线母联运行方式的判断方法，其特征在于：以上t₁为20ms-200ms，t₂为10ms-20ms，t₄为500ms-2000ms，t₅为30ms-50ms，t₆为20-40ms，t₆小于t₅。