CN103166308B - 一种母差保护闭锁备自投回路 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种母差保护闭锁备自投回路。该回路是将第一组内的I母差动作接点和第二组内的II母差动作接点的并联后接入闭锁母分备自投回路，实现“或”逻辑闭锁母分备自投；同时将第一组内的另一个I母差动作接点和第二组内的另一个II母差动作接点串联后接入备自投总闭锁回路，实现“与”逻辑闭锁备自投。本申请实施例保证了任一母线故障时闭锁母分备自投，又能在线路备自投方式下提高备自投成功率，提高供电可靠性，同时在两段母线同时故障(可能是死区故障或母分开关失灵等)，通过闭锁备自投避免设备合于故障。

Description

一种母差保护闭锁备自投回路

技术领域

本发明涉及电力系统及其自动化技术领域，特别涉及一种母差保护闭锁备自投回路。

背景技术

随着国民经济的发展，电网对供电可靠性的要求越来越高。母差保护和备自投是保证电网安全稳定运行的重要系统设备。电力系统中有一部分110kV站点的110kV母线采用单母线分设接线，通常都配置母差保护和备自投，其电路连接主要关系为(图1)：线路I和线路II上分别连接两台断路器。其中，线路I为源电源，线路II为备用电源；或者线路I为备用电源，线路II为源电源。线路I接断路器1(1DL)和断路器4(4DL)，线路II接断路器2(2DL)和断路器5(5DL)，I母线和II母线之间接一个断路器3(3DL)，负载分别接于两段110kV母线上。

母差保护是指一种反应母线故障并通过跳开相关开关来隔离故障的保护，通常通过区分不同的母线故障来对相应母线进行隔离。在上述电路(图1)中，I母差保护I母线，II母差保护II母线。当I母差发生故障时，I母差动作跳开1DL、3DL、4DL，隔离故障；当II母线发生故障时，II母差动作跳开2DL、3DL、5DL，隔离故障。

备自投是备用电源自动投入使用装置的简称，单母分段主接线配置的备自投有母分备自投和线路备自投两种模式。在母分备自投模式(图2)中，正常运行时，线路I给I母线供电，线路II给II母线供电，断路器3DL处于分位。当线路I失电时，备自投动作跳开1DL，合上3DL，由线路II给I母线供电；当线路II失电时，备自投动作跳开2DL，合上3DL，由线路I给II母线供电。

在线路备自投模式(图3)中，正常运行时，线路I或线路II的其中一条线路给I母线和II母线供电，另外一条线路充电备用。举例而言，线路I给I 母线和II母线供电，线路II充电备用，断路器2DL处于分位。当线路I失电时，备自投动作，跳开1DL并合上2DL，由线路II给I母线和II母线供电。

当母线发生故障，备自投动作可能会合于故障，造成故障扩大，引起站点全部失电。例如当I母线发生故障时，母差动作跳开1DL、3DL和4DL，I母线失电。这时如果运行在母分备自投模式下，I母线失电满足备自投动作条件，备自投会合上3DL，此时就会由于3DL合于故障而造成II母线失电。为了解决当母线发生故障，备自投动作可能会合于故障的问题，现有技术设计了一个闭锁回路。该闭锁回路是将I母差动作接点和II母差动作接点并联后接入备自投总闭锁回路，实现“或”逻辑闭锁备自投(图4)。备自投总闭锁具有同时闭锁母分备自投、闭锁线路I备自投和闭锁线路II备自投功能。在母分备自投模式下，备自投总闭锁有开入就闭锁母分备自投；在线路备自投模式下，备自投总闭锁有开入就闭锁线路I和线路II备自投。现有闭锁回路只要有任一条母线差动动作就闭锁所有的备自投模式。

在母分备自投模式下，线路I给I母线供电，线路II给II母线供电。当I母差动作时，1DL、3DL和4DL跳开，同时闭锁母分备自投，即3DL不会合上，保证线路II正常供电，防止事故扩大；II母差动作同理。若I母差动作和II母差动作同时发生，则1DL、2DL、3DL、4DL和5DL同时跳开，同时闭锁母分备自投，此时不满足母分备自投动作条件，备自投不会动作，现有闭锁回路没有问题。

在线路备自投模式下，当线路I给I母线和II母线供电，线路II充电备用时，若I母差动作，1DL、3DL和4DL跳开，隔离故障。此时如果备自投动作，则跳开1DL，合上2DL，使得线路II给II母线供电。然而在所述现有回路中，由于母差动作接点并联接入总闭锁母分备自投，所以闭锁线路备自投，即维持母差动作跳开1DL，并且不合上2DL，此时线路I和线路II都不能供电，所以闭锁备自投起相反作用，降低供电可靠性。若II母差动作，2DL、3DL和5DL跳开，隔离故障。此时如果备自投动作，则跳开2DL，合上1DL，但是因为I母线仍带电运行，不满足备自投动作条件，所以不需要闭锁备自投。当I母差动作和II母差动作同时发生，则1DL、2DL、3DL、4DL和5DL同时跳开，闭锁线路I备自投和闭锁线路II备自投同时动作，防止由于线路备 自投动作而造成对设备的损坏。线路II给I母线和II母线供电，线路I充电备用同理。

综上所诉，现有技术的闭锁回路只能在母分备自投模式下起到良好效果，保证供电的可靠性；而在线路备自投模式下则不需要闭锁备自投，甚至起到相反作用，降低供电的可靠性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种母差保护闭锁备自投回路的实现方法，其可适用于110kV站110kV单母分段接线方式，提高电网供电的可靠性。

为了达到上述目的，本申请实施例提供的母差保护闭锁备自投回路适用于具有两条母线的站点，所述回路包括：为所述两条母线配置的母差保护装置和备自投装置，母差保护装置在母差动作后产生的两组母差保护动作接点，每组母差保护动作接点提供两个动作接点；

第一组母差动作接点内的一个动作接点与第二组母差动作接点内的一个动作接点形成并联电路，所述并联电路的一端与备自投装置的开入公共端连接、另一端与备自投装置的闭锁母分备自投开入端连接；

第一组母差动作接点内的另一个动作接点与第二组母差动作接点内的另一个动作接点形成串联电路，所述串联电路的一端与备自投装置的开入公共端连接、另一端与备自投装置的备自投总闭锁开入端连接。

优选地，所述备自投装置还包括闭锁线路I备自投开入端和闭锁线路II备自投开入端。

优选地，在所述第一组母差动作接点内的一个动作接点与所述第二组母差动作接点上各包括一个备用间隔，每个备用间隔提供至少两个出口接点，所述备用间隔在母差保护动作时会驱动相应备用间隔的出口接点，以利用备用间隔的出口接点实现闭锁备自投回路。

优选地，所述两条母线为单母分段或者双母线主接线。

在现有技术中，I母差动作接点和II母差动作接点并联接入备自投总闭锁回路，导致在线路备自投模式下且线路I给I母线和II母线供电，线路II充电备用时，当I母差动作，相应闭锁线路备自投，造成不能使线路II得到供 电，降低了供电可靠性；而当II母差动作，线路I不具备备自投条件而造成不需要闭锁线路备自投，将其接入电路造成资源浪费。线路II给I母线和II母线供电，线路I充电备用同理。也就是说，在线路备自投方式下，任意一个母差动作都不需要闭锁线路备自投，只有两个母差同时动作时才需要闭锁线路备自投。现有技术的闭锁方法扩大了闭锁备自投范围，降低了供电可靠性。与现有技术相比，本申请实施例提供的母差保护闭锁备自投回路将I母差动作接点和II母差动作接点的并联后接入闭锁母分备自投回路，实现“或”逻辑闭锁母分备自投；同时将另一组I母差动作接点和II母差动作接点串联后接入备自投总闭锁回路，实现“与”逻辑闭锁备自投。保证了任一母线故障时闭锁母分备自投，又能在线路备自投方式下提高备自投成功率，提高供电可靠性，同时在两段母线同时故障(可能是死区故障或母分开关失灵等)，通过闭锁备自投避免设备合于故障。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是110kV站点单母分段主接线图；

图2是110kV站点单母分段接线方式母分备自投原理图；

图3是110kV站点单母分段接线方式线路备自投原理图；

图4是现有技术母差保护闭锁备自投回路原理图；

图5是本发明母差保护闭锁备自投回路原理图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

本发明的目的在于提供一种母差保护闭锁备自投回路，其可适用于110kV站110kV单母分段接线方式，提高电网供电的可靠性。

110kV站点具有两条母线，分别为母线I和母线II，还具有两条线路，分别为线路I和线路II。所述站点配置母差保护和备自投，其中I母差动作保护母线I，II母差动作保护母线II。备自投装置具有闭锁母分备自投、闭锁线路I备自投和闭锁线路II备自投。

I母差和II母差各具有两个动作接点。I母差的一个接点和II母差的一个接点并联接入闭锁母分备自投回路，同时I母差的另一个接点和II母差的另一个接点串联接入备自投总闭锁回路(图5)。其中，备自投总闭锁是指同时闭锁母分备自投、线路I备自投和线路II备自投，其中在母分备自投模式下闭锁母分备自投有效，在线路备自投模式下闭锁线路备自投有效。

在母分备自投模式下，线路I给I母线供电，线路II给II母线供电。当I母差动作时，1DL、3DL和4DL跳开，同时闭锁母分备自投，即3DL不会合上，保证线路II正常供电；II母差动作同理。若I母差动作和I母线动作同时发生，则1DL、2DL、3DL、4DL和5DL同时跳开，同时闭锁母分备自投，此时不满足母分备自投动作条件，备自投不会动作。

在线路备自投模式下，当线路I给I母线和II母线供电，线路II充电备用时，若I母差动作，1DL、3DL和4DL跳开，隔离故障。此时因为I母线动作没有接入闭锁线路I备自投回路，所以线路I备自投动作，跳开1DL，合上2DL，线路II给II母线供电。若II母差动作，2DL、3DL和5DL跳开，隔离故障。此时因为II母线动作没有接入闭锁线路II备自投回路，线路I又带电运行，不满足备自投动作条件，所以最终线路I只给I母线供电。当I母差动作和II母差动作同时发生，则1DL、2DL、3DL、4DL和5DL同时跳开，备自投总闭锁有开入，同时闭锁线路I备自投和闭锁线路II备自投，防止由于线路备自投动作而造成对设备的损坏。线路II给I母线和II母线供电，线路I充电备用同理。

上述内容针对110kV站存在两条母线的情形描述了母差保护闭锁备自投回路，然而，上述技术方案可以扩展到其他电压等级具有两条母线且同时配置了母差保护和备自投(单母分段或双母线)的情形，其同样能够解决本申 请的发明目的，取得类似的技术效果。即本申请实施例提供的母差保护闭锁备自投回路的技术方案可以是：该回路包括：为所述两条母线配置的母差保护装置和备自投装置，母差保护装置在母差动作后产生的两组母差保护动作接点，每组母差保护动作接点提供两个动作接点；第一组母差动作接点内的一个动作接点与第二组母差动作接点内的一个动作接点形成并联电路，所述并联电路的一端与备自投装置的开入公共端连接、另一端与备自投装置的闭锁母分备自投开入端连接；第一组母差动作接点内的另一个动作接点与第二组母差动作接点内的另一个动作接点形成串联电路，所述串联电路的一端与备自投装置的开入公共端连接、另一端与备自投装置的备自投总闭锁开入端连接。

与现有技术相比，本实施例提供的母差保护闭锁备自投回路将I母差动作接点和II母差动作接点的并联后接入闭锁母分备自投回路，实现“或”逻辑闭锁母分备自投；同时将另一组I母差动作接点和II母差动作接点串联后接入备自投总闭锁回路，实现“与”逻辑闭锁备自投。保证了任一母线故障时闭锁母分备自投，又能在线路备自投方式下提高备自投成功率，提高供电可靠性，同时在两段母线同时故障(可能是死区故障或母分开关失灵等)，通过闭锁备自投避免设备合于故障。

以上实施例的闭锁回路需要I母差和II母差各提供两付动作接点，然而，在某些情况下母差保护装置动作接点可能不够，这时的的解决方案是：母差保护装置原来提供的信号接点可能不够。此时可考虑利用备用间隔。母差保护一般能配置多个间隔(通常有20个间隔)，如图1 110kV单母分段主接线情况下，母差保护共使用了5个间隔，考虑可能有其他110出线，一般共需7个间隔，还有大量的备用间隔可以使用。考虑在I母差和II母差上各启用一个备用间隔，当母差保护动作时会驱动相应备用间隔的出口(每个间隔最少有两付出口接点)，利用备用间隔出口来实现闭锁备自投回路。

需要说明的是：为了叙述的简便，本说明书的上述实施例以及实施例的各种变形实现方式重点说明的都是与其他实施例或变形方式的不同之处，各个情形之间相同相似的部分互相参见即可。尤其，对于闭锁备自投回路实施例的扩展方式而言，由于其基本相似于110kV的闭锁备自投回路的实施例， 所以描述得比较简单，相关之处可相互参见。在实际应用过程中，可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部子回路来实现本实施例方案的目的，本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (2)

1.一种母差保护闭锁备自投回路，其特征在于，该回路适用于具有两条母线的站点，所述回路包括：为所述两条母线配置的母差保护装置和备自投装置，母差保护装置在母差动作后产生两组母差保护动作接点，每组母差保护动作接点提供两个动作接点；

所述备自投装置包括开入公共端、闭锁母分备自投开入端、闭锁线路I备自投开入端、闭锁线路II备自投开入端和备自投总闭锁开入端；第一组母差保护动作接点内的一个动作接点与第二组母差保护动作接点内的一个动作接点形成并联电路，所述并联电路的一端与备自投装置的开入公共端连接、另一端与备自投装置的闭锁母分备自投开入端连接；所述并联电路中，第一组母差保护动作接点的一个动作接点未接入闭锁线路I备自投开入端，第二组母差保护动作接点的一个动作接点未接入闭锁线路II备自投开入端；

第一组母差保护动作接点内的另一个动作接点与第二组母差保护动作接点内的另一个动作接点形成串联电路，所述串联电路的一端与备自投装置的开入公共端连接、另一端与备自投装置的备自投总闭锁开入端连接，备自投总闭锁为同时闭锁母分备自投和线路备自投，线路备自投包括线路I备自投和线路II备自投；其中，在母分备自投模式下闭锁母分备自投有效，在线路备自投模式下闭锁线路备自投有效；

其中，在所述第一组母差保护动作接点内的一个动作接点与所述第二组母差保护动作接点上各包括一个备用间隔，每个备用间隔提供至少两个出口接点，所述备用间隔在母差保护动作时会驱动相应备用间隔的出口接点，以利用备用间隔的出口接点实现闭锁备自投回路。

2.根据权利要求1中所述的回路，其特征在于，所述两条母线为单母分段或者双母线主接线。