CN102916404A - 一种区域电网网络化变范围的差动保护方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种区域电网网络化变范围的差动保护方法，本发明利用扩大范围的母线差动保护作为母线、线路及变压器高压侧的后备保护投入运行，当某个元件电流互感器采样异常时，此时使用与此元件对侧相关的电流互感器电流代替此元件电流互感器电流参与母线差动保护；如果被保护对象各侧的电流互感器均异常时，如线路两侧电流互感器均异常，则线路两侧的母线差动保护直接去除此保护对象的相关端口进行差动保护运算。变范围差动保护动作后，第一时限跳电流互感器异常端口的断路器，第二时限跳所有端口断路器。本发明确保了区域电网中当被保护对象的电流互感器出现异常时，其主保护还能正常工作。

Description

一种区域电网网络化变范围的差动保护方法

技术领域

本发明涉及一种区域电网网络化变范围的差动保护方法，属于电力系统继电保护领域。

背景技术

智能电网技术的发展促进了继电保护技术的更新，区域电网网络化集中式保护装置就是将整个区域电网的继电保护功能都集中到一台物理装置的CPU中实现。集中式保护装置为电网中每个电气元件配置主差动保护，包括母线差动保护、线路差动保护、主变差动保护。当被保护对象的电流互感器出现异常时，其主保护将不能正常工作，还需要配置在主保护不能切除故障时的后备保护。

发明内容

本发明的目的是解决区域电网中当被保护对象的电流互感器出现异常时，其主保护将不能正常工作的问题，从而提出一种区域电网网络化中变范围的差动保护方法。

本发明为解决上述技术问题而提供一种区域电网网络化变范围的差动保护方法，该方法具体步骤如下：

1).判断参与差动保护运算的被保护对象的电流互感器采样是否出现异常，如果出现异常，则使用与此被保护对象对侧相关的电流互感器电流代替该被保护对象电流互感器电流参与母线差动保护运算，并在第一个时限跳开该电流互感器采样出现异常端口的断路器，第二时限跳开该电流互感器所有端口的断路器；

2).判断与此被保护对象对侧相关的电流互感器是否也出现异常，如果出现异常，则直接去除该被保护对象对侧相关电流互感器的电流参与母线差动保护运算，并在第一个时限跳开该电流互感器采样出现异常端口的断路器，第二时限跳开该电流互感器所有端口的断路器。

所述的步骤1)中的与此元件对侧相关的电流互感器指的是对于线路电流互感器而言，其使用的是其对侧开关电流互感器的电流，对于变压器高压侧电流互感器而言，其使用的是将其中低压侧电流互感器电流进行转角和平衡系数计算后的电流。

本发明的有益效果是：本发明通过扩大范围的母线差动保护作为母线、线路及变压器高压侧的后备保护投入运行，确保了区域电网中当被保护对象的电流互感器出现异常时，其主保护还能正常工作。

附图说明

图1是本发明实施例中区域电网线路故障时一侧电流互感器异常示意图；

图2是本发明实施例中变范围差动保护动作逻辑图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步说明。

如图1中当线路L1发生故障时，但是CT1因各种原因其数据不可用，则变电站1的母线保护识别出CT1数据异常时，则使用CT2的数据代替CT1的数据参与变电站1的母线差动保护运算，即为变范围差动保护，当保护动作时，第一时限跳CT1的断路器，同时将CT2断路器也跳开，第二时限跳变电站1的所有断路器。变范围差动保护的差动电流和制动电流计算公式为：

$\left\{\begin{array}{c}{I}_{\mathrm{CDI}}=|{\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{CT}2}+{\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{CT}3}+{\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{CT}4}+{\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{CT}5}|\\ I_{\mathrm{RI}}=\left|{\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{CT}2}\right|+\left|{\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{CT}3}\right|+\left|{\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{CT}4}\right|+\left|{\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{CT}5}\right|\end{array}\right.---\left(1\right)$

当CT2数据异常时，则由变电站2的母线保护使用CT1的数据参与变电站2的母线差动保护运算，动作时第一时限跳CT2和CT1断路器，第二时限跳变电站2所有断路器。变范围差动保护的差动电流和制动电流计算公式为：

$\left\{\begin{array}{c}{I}_{\mathrm{CDII}}=|{\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{CT}1}+{\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{CT}6}|\\ I_{\mathrm{RII}}=\left|{\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{CT}1}\right|+\left|{\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{CT}6}\right|\end{array}\right.---\left(2\right)$

当极端情况下，线路L1发生故障，且两端电流互感器(CT1和CT2)均发生异常时，则由两个变电站的母线保护第一时限跳CT1和CT2断路器，第二时限跳两个变电站的所有断路器。两个变电站的母线差动保护的差流和制动电流计算公式为：

$\left\{\begin{array}{c}{I}_{\mathrm{CDI}}=|{\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{CT}3}+{\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{CT}4}+{\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{CT}5}|\\ I_{\mathrm{RI}}=\left|{\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{CT}3}\right|+\left|{\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{CT}4}\right|+\left|{\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{CT}5}\right|\end{array}\right.---\left(3\right)$

$\left\{\begin{array}{c}{I}_{\mathrm{CDII}}=\left|{\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{CT}6}\right|\\ I_{\mathrm{RII}}=\left|{\stackrel{.}{I}}_{\mathrm{CT}6}\right|\end{array}\right.---\left(4\right)$

差动保护的差动方程为：

$\left\{\begin{array}{c}{I}_{\mathrm{CDI}}{>I}_{\mathrm{set}}\\ I_{\mathrm{CDI}}>{\mathrm{kI}}_R\end{array}\right.---\left(5\right)$

利用变范围的母线差动方程计算公式(5)后，经过两个时限延时分别跳相应断路器，如图2所示。

Claims (2)

1.一种区域电网网络化变范围的差动保护方法，其特征在于：该母线差动保护方法的具体步骤如下： 

1）.判断参与差动保护运算的被保护对象的电流互感器采样是否出现异常，如果出现异常，则使用与此被保护对象对侧相关的电流互感器电流代替该被保护对象电流互感器电流参与母线差动保护运算，并在第一个时限跳开该电流互感器采样出现异常端口的断路器，第二时限跳开该电流互感器所有端口的断路器；

2）.判断与此被保护对象对侧相关的电流互感器是否也出现异常，如果出现异常，则直接去除该被保护对象对侧相关电流互感器的电流参与母线差动保护运算，并在第一个时限跳开该电流互感器采样出现异常端口的断路器，第二时限跳开该电流互感器所有端口的断路器。

2.根据权利要求1所述的区域电网网络化变范围的差动保护方法，其特征在于：所述的步骤1）中的与此元件对侧相关的电流互感器指的是对于线路电流互感器而言，其使用的是其对侧开关电流互感器的电流，对于变压器高压侧电流互感器而言，其使用的是将其中低压侧电流互感器电流进行转角和平衡系数计算后的电流。

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