CN103746349A

CN103746349A - 一种变电站的断路器失灵保护机构及断路器保护的优化配置方法

Info

Publication number: CN103746349A
Application number: CN201410001426.9A
Authority: CN
Inventors: 谭政军; 刘宏波; 李慧; 钱锋; 杨卫星; 徐建国; 高志林; 赵萌; 丁腾波; 王柯婵
Original assignee: Zhejiang Electric Power Design Institute
Current assignee: Zhejiang Electric Power Design Institute
Priority date: 2014-01-03
Filing date: 2014-01-03
Publication date: 2014-04-23

Abstract

一种变电站的断路器失灵保护机构及断路器保护的优化配置方法，它主要由启动回路、时间元件及跳闸出口回路组成，所述的启动回路至少包括启动元件和判别元件，两个元件构成“与”逻辑；所述的启动元件利用断路器自动跳闸出口回路本身，直接用瞬时返回的出口跳闸继电器触点，或用与出口跳闸继电器并联的、瞬时返回的辅助中间继电器触点，并以触点动作不复归表示断路器失灵；所述的判别元件以不同方式鉴别故障确未消除，在保护动作后，回路中仍有电流，表明故障确未消除；优化配置方法是：将现有断路器独立配置的失灵保护机构或如上所述失灵保护机构与自动重合闸机构专门配置并整合至相应500kV线路保护机构和主变保护机构中，分别构成一具有跳闸、失灵、重合闸功能的线路保护系统、一具有跳闸、失灵功能的主变保护系统。

Description

一种变电站的断路器失灵保护机构及断路器保护的优化配置方法

技术领域

本发明涉及的是一种变电站的断路器失灵保护机构及断路器保护的优化配置方法，尤其是500kV变电站的断路器失灵保护机构及断路器保护的优化配置方法，属于变电站断路器的保护技术领域。

技术背景

断路器失灵保护属近后备保护，对失灵的断路器起后备保护作用。当故障设备的继电保护动作而断路器拒动时，为了快速切除故障、缩小停电范围，利用故障设备的保护动作信息与拒动断路器的电流信息构成对断路器失灵的判别，并由此构成保护装置使之与失灵断路器相联的其他断路器跳闸切除故障。断路器拒动是电网故障情况下又迭加断路器操作失灵的双重故障，允许适当降低其保护要求，但必须以最终能切除故障为原则。

目前变电站的500kV主接线为一个半断路器接线，断路器保护按断路器双套配置，包括断路器失灵保护和自动重合闸装置，见图1所示。从图1可知，500kV变电站断路器保护中的二次设备配置较多，配备多个屏柜，因此在变电站建设过程中，投资增加，占地面积增加，建设工期延长。

现有技术中，断路器失灵保护的起动回路采用保护单相跳闸出口接点与相电流元件相串联的方式；断路器失灵保护起动后，瞬时重跳一次本断路器，再经延时，跳本断路器及相邻断路器三相；同时，线路断路器失灵出口还通过线路主保护的通道向线路对侧发送跳闸信号，母线侧断路器失灵出口还通过母差保护出口跳失灵断路器母线上的相关断路器。

自动重合闸只实现一次重合闸，在任何情况下不应发生多次重合闸。自动重合闸采用单相重合闸方式，但能实现三相重合闸、综合重合闸、重合闸停用几种重合闸方式。重合闸启动方式包括保护启动和不对应启动，重合闸装置应分别提供单相和三相跳闸启动。为减少重合于永久性故障后断路器拒跳的后果及影响，线路的2台断路器采用母线侧的断路器先重合，中间断路器后重合的动作顺序。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种500kV变电站断路器保护的优化配置方法，它通过保护功能的横向整合，将500kV断路器失灵保护和自动重合闸等功能由相应的500kV线路或元件保护实现，使得优化后的二次设备配置减少，屏柜数量显著减少，合理压缩二次功能房间面积，对节约建筑投资，减少所区占地，加快建设工期有着积极的意义。

本发明的目的是通过如下技术方案来完成的，所述的变电站断路器的失灵保护机构，它是由启动回路、时间元件及跳闸出口回路组成，所述的启动回路至少包括启动元件和判别元件，两个元件构成“与”逻辑；所述的启动元件利用断路器自动跳闸出口回路本身，直接用瞬时返回的出口跳闸继电器触点，或用与出口跳闸继电器并联的、瞬时返回的辅助中间继电器触点，并以触点动作不复归表示断路器失灵；所述的判别元件以不同方式鉴别故障确未消除，包括运行设备采用相电流、即线路或零序电流、即变压器的“有流”判别方式，它在保护动作后，回路中仍有电流，表明故障确未消除。

所述的时间元件是所述断路器失灵保护机构的中间环节，3/2接线的变电站中的每个断路器设有一个时间元件，以较短延时再跳本断路器，以较长时间跳与拒动断路器相关的其他有关断路器，包括远跳相邻变电站的断路器或本变电站的变压器其他侧断路器；所述时间元件与启动回路构成“与”逻辑后，再启动出口继电器。

所述的启动回路还包括：一由母线低电压、负序电压和零序电压继电器构成的电压闭锁元件，当失灵保护与母差保护共用出口跳闸回路时，它们共用电压闭锁元件。

一种利用如上所述变电站断路器的失灵保护机构用于变电站断路器保护的优化配置方法，它是将变电站断路器的失灵保护机构和自动重合闸机构专门配置并整合至相应500kV线路保护机构和主变保护机构中，分别构成一具有跳闸、失灵、重合闸功能的线路保护系统、一具有跳闸、失灵功能的主变保护系统。

一种变电站断路器保护的优化配置方法，它是将现有断路器独立配置的失灵保护和自动重合闸机构专门配置并整合至相应500kV线路保护机构和主变保护机构中，分别构成一具有跳闸、失灵、重合闸功能的线路保护系统、一具有跳闸、失灵功能的主变保护系统，见图3所示。

本发明属于对现有技术的一种改良，与现有技术相比，大大简化了设备配置，减少了屏柜数量，以一个典型500kV变电站（六个完整串）为例，可节省断路器失灵保护装置36套，屏柜18面；按断路器失灵保护装置5万元/套，屏柜1万元/套考虑，共可节约投资198万元。

附图说明

图1是现有技术的保护机构组成示意图。

图2是本发明所述启动回路的结构组成示意图。

图3是本发明所述的断路器保护机构组成示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作详细的介绍：本发明所述的断路器失灵保护机构由启动回路、时间元件及跳闸出口回路组成，图2所示，所述的启动回路至少包括启动元件和判别元件，两个元件构成“与”逻辑；所述的启动元件利用断路器自动跳闸出口回路本身，直接用瞬时返回的出口跳闸继电器触点，或用与出口跳闸继电器并联的、瞬时返回的辅助中间继电器触点，并以触点动作不复归表示断路器失灵；所述的判别元件以不同方式鉴别故障确未消除，包括运行设备采用相电流、即线路或零序电流、即变压器的“有流”判别方式，它在保护动作后，回路中仍有电流，表明故障确未消除。

本发明所述的时间元件是所述断路器失灵保护机构的中间环节，3/2接线的变电站中的每个断路器设有一个时间元件，以较短延时再跳本断路器，以较长时间跳与拒动断路器相关的其他有关断路器，包括远跳相邻变电站的断路器或本变电站的变压器其他侧断路器；所述时间元件与启动回路构成“与”逻辑后，再启动出口继电器。

本发明所述的启动回路还包括：一由母线低电压、负序电压和零序电压继电器构成的电压闭锁元件，当失灵保护与母差保护共用出口跳闸回路时，它们共用电压闭锁元件。

图3所示，一种利用如上所述的变电站断路器的失灵保护机构用于变电站断路器保护的优化配置方法，它是将变电站断路器的失灵保护机构和自动重合闸机构专门配置并整合至相应500kV线路保护机构和主变保护机构中，分别构成一具有跳闸、失灵、重合闸功能的线路保护系统、一具有跳闸、失灵功能的主变保护系统。

本发明的另一实施例是：所述的一种变电站断路器保护的优化配置方法，它是将现有断路器独立配置的失灵保护和自动重合闸机构专门配置并整合至相应500kV线路保护机构和主变保护机构中，分别构成一具有跳闸、失灵、重合闸功能的线路保护系统、一具有跳闸、失灵功能的主变保护系统。

实施例：

本发明所述的失灵保护由电压闭锁元件、保护动作与电流判别构成的启动回路、时间元件及跳闸出口回路组成。

启动回路是保证整套保护正确工作的关键之一，必须安全可靠，应实现双重判别，防止单一条件判断断路器失灵，因保护触点卡涩不返回或误碰、误通电等容易造成的误启动。启动回路包括启动元件和判别元件，两个元件构成“与”逻辑，如图2所示（图中，TA，TB，TC 为分相跳闸出口；IA，IB，IC为相电流元件的电流；IS1为相电流定值门槛；TS为三相跳闸出口）。启动元件通常利用断路器自动跳闸出口回路本身，可直接用瞬时返回的出口跳闸继电器触点，也可用与出口跳闸继电器并联的、瞬时返回的辅助中间继电器触点。触点动作不复归表示断路器失灵。判别元件以不同的方式鉴别故障确未消除。现有运行设备采用相电流（线路）、零序电流（变压器）的“有流”判别方式。保护动作后，回路中仍有电流，说明故障确未消除。

时间元件是断路器失灵保护的中间环节，3/2接线的变电站每个断路器设一个时间元件，以较短延时再跳本断路器，以较长时间跳与拒动断路器相关的其他有关断路器，包括远跳相邻变电站的断路器或本变电站的变压器其他侧断路器。为了防止单一时间元件故障造成失灵保护误动，时间元件应与启动回路构成“与”逻辑后，再启动出口继电器。

失灵保护的电压闭锁一般由母线低电压、负序电压和零序电压继电器构成。当失灵保护与母差保护共用出口跳闸回路时，它们也共用电压闭锁元件。3/2接线的变电站失灵保护通常不设电压闭锁。

Claims

1.一种变电站断路器的失灵保护机构，所述的失灵保护机构由启动回路、时间元件及跳闸出口回路组成，其特征在于：所述的启动回路至少包括启动元件和判别元件，两个元件构成“与”逻辑；所述的启动元件利用断路器自动跳闸出口回路本身，直接用瞬时返回的出口跳闸继电器触点，或用与出口跳闸继电器并联的、瞬时返回的辅助中间继电器触点，并以触点动作不复归表示断路器失灵；所述的判别元件以不同方式鉴别故障确未消除，包括运行设备采用相电流、即线路或零序电流、即变压器的“有流”判别方式，它在保护动作后，回路中仍有电流，表明故障确未消除。

2.根据权利要求1所述的变电站断路器的失灵保护机构，其特征在于所述的时间元件是所述断路器失灵保护机构的中间环节，3/2接线的变电站中的每个断路器设有一个时间元件，以较短延时再跳本断路器，以较长时间跳与拒动断路器相关的其他有关断路器，包括远跳相邻变电站的断路器或本变电站的变压器其他侧断路器；所述时间元件与启动回路构成“与”逻辑后，再启动出口继电器。

3.根据权利要求1所述的变电站断路器的失灵保护机构，其特征在于所述的启动回路还包括：一由母线低电压、负序电压和零序电压继电器构成的电压闭锁元件，当失灵保护与母差保护共用出口跳闸回路时，它们共用电压闭锁元件。

4.一种变电站断路器保护的优化配置方法，它是将现有断路器独立配置的失灵保护和自动重合闸机构专门配置并整合至相应500kV线路保护机构和主变保护机构中，分别构成一具有跳闸、失灵、重合闸功能的线路保护系统、一具有跳闸、失灵功能的主变保护系统。

5.一种利用权利要求1或2或3所述的变电站断路器的失灵保护机构用于变电站断路器保护的优化配置方法，它是将变电站断路器的失灵保护机构和自动重合闸机构专门配置并整合至相应500kV线路保护机构和主变保护机构中，分别构成一具有跳闸、失灵、重合闸功能的线路保护系统、一具有跳闸、失灵功能的主变保护系统。