CN103441477A - 用于线变组的距离保护装置的整定方法 - Google Patents

Abstract

提供一种用于线变组的距离保护装置的整定方法，所述方法为：在线路变压器组接线方式中，距离III段整定值Z_dzIII满足：Z_dzIII<K_kZ_fh，公式中，K_k表示可靠系数，Z_fh为事故过负荷最小阻抗，其中，Z_fh满足，

公式中，U_e表示线路额定电压，I_fhmax为事故状况下最大负荷电流，当线路侧断路器手动合闸时将事故状况下最大负荷电流I_fhmax取变压器的额定电流的8倍。所述方法使距离III段保护在手动合闸时不会启动，“距离加速”保护也不会误动作，确保一次性合闸成功，减少合闸对设备及系统的冲击。

Description

用于线变组的距离保护装置的整定方法

技术领域

本发明涉及一种用于线变组的距离保护装置的整定方法，更具体地讲，涉及一种使距离III段保护在变压器启动时不发生误动作的整定方法。

背景技术

线路变压器组接线就是线路和变压器直接相连，是一种最简单的接线方式，其特点是设备少、投资省、操作简单、宜于扩建，但灵活性和可靠性较低。

如图1所示，为线路变压器组接线示意图，其中，上级变电站1的线路侧包括母线隔离刀闸DS1，快速接地刀闸ES，断路器DL，线路隔离刀闸DS2，快速接地刀闸FES，下级变电站2的变压器参数为110kV/10.5kV，总功率为63MVA。由于线路变压器组接线方式是将线路和变压器直接相连，那么在上级变电站和下级变电站之间没有断路器，当线路侧断路器（图1中的DL）手动合闸时，相当于对线路和变压器同时充电，变压器在启动时会产生非常大的励磁涌流，导致线路上的负荷电流增大，这与单独对线路充电时的情况完全不同。由于距离III段作为后备保护，按照躲过线路最大负荷阻抗整定，此时距离III段的整定值无法躲过变压器的励磁涌流，则导致距离III段保护发生误动作。

南瑞继电保护装置RCS943广泛应用于电网110kV及以上电压等级的线路保护，保护装置以光纤差动作为主保护，以距离、接地距离、零序保护作为后备保护，RCS943保护装置在运用于线路变压器组保护时，与传统的单纯线路保护存在不同之处。RCS943保护装置的“距离加速”保护不需要经过距离III段保护的时限出口，因此在手动合闸时，只要距离III段保护达到整定值，“距离加速”即不考虑延时快速动作，导致保护装置跳闸，对设备、电力系统及生产造成较大影响。

发明内容

本发明的目的是通过调整距离III段的整定值，使距离III段保护在断路器手动合闸时不启动，“距离加速”保护也不会误动作，确保对设备及系统的保护。

本发明一方面提供一种用于线变组的距离保护装置的整定方法，所述方法为：距离III段整定值Z_dzIII满足，

Z_dzIII<K_kZ_fh

公式中，K_k表示可靠系数，Z_fh为事故过负荷最小阻抗，其中，Z_fh满足：

$Z_{\mathrm{fh}}\&le;K_k\frac{U_e}{\sqrt{3}{I}_{\mathrm{fh}\max }}$

公式中，U_e表示线路额定电压，I_fhmax为事故状况下最大负荷电流，当线路侧断路器手动合闸时将事故状况下最大负荷电流I_fhmax取变压器的额定电流的8倍。

本发明另一方面提供一种用于线变组的距离保护装置的整定方法，所述方法为：当断路器手动合闸时，将距离III段保护的整定阻抗和动作时间设置为与距离II段保护的整定阻抗和动作时间相同；当断路器手动合闸完成后，将距离III段保护的整定阻抗和动作时间恢复为原设置值。

此外，所述原设置值按电力规程中规定的距离III段的整定原则进行整定。

本发明的再一方面提供一种用于线变组的RCS943距离保护装置的整定方法，所述方法为：距离III段整定值Z_dzIII满足，

Z_dzIII<K_kZ_fh

公式中，K_k表示可靠系数，Z_fh为事故过负荷最小阻抗，其中，Z_fh满足：

$Z_{\mathrm{fh}}\&le;K_k\frac{U_e}{\sqrt{3}{I}_{\mathrm{fh}\max }}$

公式中，U_e表示线路额定电压，I_fhmax为事故状况下最大负荷电流，当线路侧断路器手动合闸时将事故状况下最大负荷电流I_fhmax取变压器的额定电流的8倍。

本发明的再一方面提供一种用于线变组的RCS943距离保护装置的整定方法，所述方法为：当断路器手动合闸时，将距离III段保护的整定阻抗和动作时间设置为与距离II段保护相同的定值；当断路器手动合闸完成后，将距离III段保护的整定阻抗和动作时间恢复为原设置值。

此外，所述原设置值按电力规程中规定的距离III段的整定原则进行整定。

根据本发明的距离保护装置的整定方法，在对线路和变压器同时充电时，距离III段保护不会启动，“距离加速”保护也不会误动作，确保一次性合闸成功，减少合闸对设备及系统的冲击，确保对设备及系统的保护。

附图说明

通过下面结合附图进行的详细描述，本发明的上述和其它目的、特点和优点将会变得更加清楚，其中：

图1是示出线路变压器组接线示意图；

图2是示出距离保护装置距离加速保护逻辑图。

具体实施方式

下面，将参照附图详细描述本发明的实施例。

在电力规程中规定距离III段的整定方法为使得距离III段整定值Z_dzIII满足：

Z_dzIII<K_kZ_fh

公式中，K_k表示可靠系数，Z_fh为事故过负荷最小阻抗，其中，Z_fh满足

$Z_{\mathrm{fh}}\&le;K_k\frac{U_e}{\sqrt{3}{I}_{\mathrm{fh}\max }}$

公式中，U_e表示线路额定电压，I_fhmax为事故状况下最大负荷电流。

对于主变来说，事故状况下最大负荷一般为转带另一条线路跳闸后的负荷，即I_fhmax一般按照2倍变压器额定电流考虑。

图1是示出线路变压器组接线示意图。

如图1所示，为线路变压器组接线示意图，其中，上级变电站1的线路侧包括母线隔离刀闸DS1，快速接地刀闸ES，断路器DL，线路隔离刀闸DS2，快速接地刀闸FES，下级变电站2的变压器参数为110kV/10.5kV，总功率为63MVA。由于线路变压器组接线方式是将线路和变压器直接相连，那么在上级变电站和下级变电站之间没有断路器，当线路侧断路器（图1中的DL）手动合闸时，相当于对线路和变压器同时充电，变压器在启动时会产生非常大的励磁涌流，导致线路上的负荷电流增大，此时线路上的距离保护装置判断该励磁涌流为故障电流，将引起线路跳闸的误动作。由于距离III段作为后备保护，按照躲过线路最大负荷阻抗整定，按照电力规程规定距离III段的整定原则I_fhmax取2倍变压器的额定电流，而在手动合闸时，变压器产生的励磁涌流一般为6～8倍变压器额定电流，故此时距离III段的整定值无法躲过变压器在手动合闸时产生的励磁涌流将造成距离III段保护启动，引起距离加速保护动作跳闸。根据本发明的实施例，在I_fhmax取变压器的额定电流的8倍后，距离III段保护可以顺利躲过变压器在手动合闸时产生的励磁涌流，避免距离加速保护误动作。如果I_fhmax取小于8倍变压器的额定电流，则距离III段的整定值可能无法完全躲过变压器在手动合闸时产生的励磁涌流，距离保护装置存在误动作的可能性；如果I_fhmax取大于8倍变压器的额定电流，则距离III段保护的灵敏度降低，无法准确对故障状况进行判断。因此将I_fhmax的整定值取变压器的额定电流的8倍，这样既能使距离III段的整定值100%躲过变压器在手动合闸时产生的励磁涌流，又可以不降低距离III段保护的灵敏度。

图2是示出距离保护装置距离加速保护逻辑图。

在图2所示的示例中，采用的距离保护装置可以为南瑞继电保护装置RCS943。本发明的方法适用于南瑞继电保护装置RCS943应用于线变组接线方式中的情形。

参照图2，断路器手动合闸时输出信号“1”，未合闸时输出信号“0”。当线路侧断路器手动合闸时，变压器产生非常大的励磁涌流，超过距离III段的整定值，则导致距离III段保护动作，即III段接地距离或III段相间距离之一动作，输出信号“1”，则M11（或门）置1。当断路器手动合闸时，手动合闸输出的信号“1”与M11（或门）输出的信号“1”送入M14（与门），因此M14（与门）置1，则M15（或门）置1，经过25ms延时，“距离加速”动作。由于距离III段保护的整定值无法躲过断路器手动合闸时变压器产生的励磁涌流，而“距离加速”保护又不需要经过距离III段保护的时限出口，因此在手动合闸时，只要距离III段保护达到整定值，“距离加速”即快速动作，导致保护装置跳闸。

由于“距离加速”保护不经过距离III段的硬压板控制，也不经过距离III段的软压板，因此按照常规方式通过退出外部硬压板或装置内部软压板都无法退出该保护，故不能采取退压板的方式退出保护。

基于上述分析，当RCS943距离保护装置用于线变组接线方式时，由于线路变压器组少设备、省投资的接线特点，和“距离加速”保护不经过距离III段保护的时限出口，而且无法采取退压板的方式使“距离加速”保护退出距离III段保护，因此距离III段整定值不能完全按照电力规程的规定进行整定，将I_fhmax取变压器的额定电流的2倍。在线路变压器组接线方式中为使距离加速保护在手动合闸时不发生误动作，需修改距离III段保护的整定值，使事故状况下最大负荷电流I_fhmax的整定值大于变压器在手动合闸时产生的励磁涌流，根据本发明的实施例，距离III段保护的整定值按照I_fhmax取变压器的额定电流的8倍进行调整。

因此，本发明的用于线变组的RCS943距离保护装置的整定方法，在对线路和变压器同时充电时，距离III段保护不会启动，“距离加速”保护也不会误动作，确保一次性合闸成功，减少合闸对设备及系统的冲击。

由于线路和变压器配有光纤差动保护作为主保护，距离、接地距离、零序作为线路的后备保护，II段保护的整定值已经能够保护到线路末端；下级变电站侧变压器还配有后备保护及非电量保护作为变压器的保护，因此线路和变压器的保护已相当完善，在线路投运对线路及变压器充电时，可采取短时退出距离III段保护的方法。但“距离加速”保护不经过距离III段的硬压板控制，也不经过距离III段的软压板，因此按照常规方式通过退出外部硬压板或装置内部软压板都无法退出该保护，故不能采取退压板的方式退出保护。

当断路器手动合闸时，将距离III段保护的整定阻抗和动作时间设置为与距离II段保护相同的定值，以此方式退出距离III段保护；当断路器手动合闸完成后，将距离III段保护的整定阻抗和动作时间恢复为原设置值，也就是恢复距离III段保护，以确保设备及电力系统的安全运行。其中，所述原设置值按常规距离III段的整定原则进行整定。

尽管已经参照其示例性实施例具体显示和描述了本发明，但是本领域的技术人员应该理解，在不脱离权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对其进行形式和细节上的各种改变。

Claims (6)

1.一种用于线变组的距离保护装置的整定方法，所述方法为：距离III段整定值Z_dzIII满足，

Z_dzIII<K_kZ_fh，

公式中，K_k表示可靠系数，Z_fh为事故过负荷最小阻抗，其中，Z_fh满足，

$Z_{\mathrm{fh}}\&le;K_k\frac{U_e}{\sqrt{3}{I}_{\mathrm{fh}\max }},$

公式中，U_e表示线路额定电压，I_fhmax为事故状况下最大负荷电流，当线路侧断路器手动合闸时将事故状况下最大负荷电流I_fhmax取变压器的额定电流的8倍。

2.一种用于线变组的距离保护装置的整定方法，所述方法为：

当断路器手动合闸时，将距离III段保护的整定阻抗和动作时间设置为与距离II段保护的整定阻抗和动作时间相同；

当断路器手动合闸完成后，将距离III段保护的整定阻抗和动作时间恢复为原设置值。

3.如权利要求2所述的方法，其中，所述原设置值按电力规程中规定的距离III段的整定原则进行整定。

4.一种用于线变组的RCS943距离保护装置的整定方法，所述方法为：距离III段整定值Z_dzIII满足，

Z_dzIII<K_kZ_fh，

公式中，K_k表示可靠系数，Z_fh为事故过负荷最小阻抗，其中，Z_fh满足，

$Z_{\mathrm{fh}}\&le;K_k\frac{U_e}{\sqrt{3}{I}_{\mathrm{fh}\max }},$

公式中，U_e表示线路额定电压，I_fhmax为事故状况下最大负荷电流，当线路侧断路器手动合闸时将事故状况下最大负荷电流I_fhmax取变压器的额定电流的8倍。

5.一种用于线变组的RCS943距离保护装置的整定方法，所述方法为：

当断路器手动合闸时，将距离III段保护的整定阻抗和动作时间设置为与距离II段保护相同的定值；

当断路器手动合闸完成后，将距离III段保护的整定阻抗和动作时间恢复为原设置值。

6.如权利要求5所述的方法，其中，所述原设置值按电力规程中规定的距离III段的整定原则进行整定。