CN104362588B - 启备变分支零序过流保护逻辑优化方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种启备变分支零序过流保护逻辑优化方法，根据控制逻辑，零序过流II段的逻辑图保持不变或者不用配置，只对零序过流I段进行了优化。优化后的控制逻辑在判据方面增加了低压侧分支电流判据、分支开关位置接点、复合电压元件、分支零序过电流I段保护动作，出口方式增加了一个出口方式二。启备变不管在热备用状态下，还是在带载情况下，均能缩短保护的动作时间。通过逻辑控制优化解决启备变在热备用运行方式下发生接地故障时，能迅速断开启备变高压侧开关，减少对电网安全稳定运行的影响，同时也减少对启备变自身的损害。

Description

启备变分支零序过流保护逻辑优化方法
技术领域
本发明涉及一种电力系统中的保护方法，具体涉及一种启备变分支零序过流保护逻辑优化方法。
背景技术
近年来，随着机组容量的逐渐增大、电网电压的提高、供电范围的扩大，厂用电负载的容量也相应的增大。对于发电厂来说，不仅要考虑供用电的安全与稳定，还要考虑到自身发电设备的安全与稳定。
继电保护装置是指能反映电力系统中电气元气件发生故障或不正常运行状态、并动作与短路器跳闸或发出信号的一种自动装置。继电保护的基本要求有可靠性、选择性、快速性、灵敏性。这些要求之间，有的相辅相成，有的相互制约，需要针对不同的使用条件，分别进行协调。但是最终的目的都是为了自动、迅速、有选择性地将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到破坏，保证其他非故障元件迅速恢复正常运行。启备变分支零序过流保护是启备变保护装置中的一个主保护。但现有技术中启备变的整定计算没有考虑到启备变经常运行在热备用方式下。当启备变处于热备用方式下，分支发生接地故障时，保护不能快速的切断故障，体现不了保护的快速性。
发明内容
本发明旨在提高启备变分支过流保护的快速性，提高电网的安全稳定运行，减少设备的损坏。通过逻辑控制优化解决启备变在热备用运行方式下发生接地故障时，能迅速断开启备变高压侧开关，减少对电网安全稳定运行的影响，同时也减少对启备变自身的损害。
根据控制逻辑，零序过流II段的逻辑图保持不变或者不用配置，只对零序过流I段进行了优化。优化后的控制逻辑在判据方面增加了低压侧分支电流判据、分支开关位置接点、复合电压元件、分支零序过电流I段保护动作，出口方式增加了一个出口方式二。启备变不管在热备用状态下，还是在带载情况下，均能缩短保护的动作时间。启备变在热备用状态下：当启备变分支故障时，分支零序电流达到分支零序电流I段的定值，保护启动；分支开关在分位且没有带载；分支进线PT的电压明显降低且不是PT断线；保护直接瞬时动作于启备变高低压侧开关。动作时间在几十毫秒内完成，小于分支零序过流II段的动作时间t2。启备变在带载情况下：同样是启备变分支故障时，零序电流大于启动值I1时，保护启动，通过时间延时t1后，分支零序过电流I段动作于跳分支开关；分支跳开后，故障依然存在，又经分支零序过电流判断，加上分支零序过电流I段动作信号，瞬时动作于启备变高低压侧开关，切除故障。动作时间也小于分支零序过流II段的动作时间t2。
本发明具有如下优点：
1、提高继电保护的快速性。
2、减少对电网安全稳定运行的影响，提高了供电的可靠性。
3、减少对启备变自身的损害，延长设备使用寿命，节约了开支。
4、可在同类型设备的保护上，都能实用。
5、投资的成本低廉，效果明显。
由于考虑到了启备变经常运行在热备用状态下，保护的逻辑控制优化后能快速切除故障，但在启备变正常带载下又不影响保护的正常逻辑判断功能。
附图说明
图1是一台启备变为两台机组厂用电提供备用电源的示意图。
图2是保护优化前的控制逻辑图。
图3是保护优化后的控制逻辑图。
具体实施方式
以一台型号为SFFZ10-CY-63000/220，容量为63MVA，电压比为230KV/6.3KV的启备变为两台660MW超超临界机组的厂用电系统提供备用电源。启备变保护多次出现分支零序过电流保护动。
图1是一台启备变为两台机组厂用电提供备用电源的示意图，其中601、602、603、604为备用分支开关；611、612、613、614为进线电源进线开关。正常运行时，所有工作段均由高厂变供电，高厂变由各自的发电机供电。启备变处于热备用状态，进线电源进线开关闭合，备用分支开关断开。当机组检修时，高厂变不能给工作段供电，由快切装置将工作段上的负荷切换到启备变供电，启备变是由电网供电。备用分支开关闭合，进线电源进线开关断开。其中d1点为故障点。
条件：#1启备变处于热备用运行方式，备用分支开关601、602、603、604均处于分闸状态。天气变化，遇到潮气，绝缘降低，一分支d1处封母出现接地故障。
参见图2，保护优化前的动作情况为：
该启备变由于处于热备用状态，高低压侧电流均为零，主保护差动保护无法动作，只能靠分支零序过电流保护动作。分支零序过流保护设有两段，分支零序过流I段动作值I1、动作时间I1t1；出口方式为启动跳备用分支开关601、602、603、604，保护动作信号。分支零序过流II段的动作值I2、动作时间t2；出口方式跳高压侧、高压侧启动失灵、跳各个分支开关、保护动作信号。其中I1<I2,t1<t2。
当d1故障时，保护采集到零序电流，零序电流大于启动值I1时，保护启动，通过时间延时t1后，零序过电流I段动作出口，跳备用分支开关601、602、603、604。但是由于各个备用分支开关处于分闸状态，故障仍然存在。当故障电流增大至I2时，零序过电流II段启动，经过t2时间后，保护动作于跳高低压侧开关，切除故障。整个动作时间T＝t1+t2。
参见图3，保护优化后的动作情况为：
根据控制逻辑，零序过流II段的逻辑图保持不变或者不用配置。只对零序过流I段进行了优化。优化后的控制逻辑在判据方面增加了低压侧分支电流判据、分支开关位置接点、复合电压元件、分支零序过电流I段保护动作，出口方式增加了一个出口方式二。启备变不管在热备用状态下，还是在带载情况下，均能缩短保护的动作时间。
(1)启备变在热备用状态下：当d1故障时，备用分支开关601、602、603、604均处于分闸状态，611、612、613、614开关在合位。分支零序电流达到分支零序电流I段的定值，保护启动；备用分支开关在分位且没有带载；分支进线PT的电压明显降低且不是PT断线。保护直接瞬时动作于启备变高低压侧开关。动作时间在几十毫秒内完成，小于t2时间。
(2)启备变在带载情况下：同样是d1故障时，611、612开关在分位，备用分支开关601、602在合位。为#1机组提供厂用电。此时零序电流大于启动值I1时，保护启动，通过时间延时t1后，分支零序过电流I段动作于跳分支开关。分支跳开后，故障依然存在，又经分支零序过电流判断，加上分支零序过电流I段动作信号，瞬时动作于启备变高低压侧开关，切除故障。动作时间也小于t2时间。
由此可看出优化前的逻辑控制切除故障的时间远大于优化后的切除故障时间。根据继电保护的快速性可知，快速切除故障，能有效的保护启备变，提高电网的安全稳定运行。此种优化后的逻辑控制更加贴切启备变的实际运行情况。

Claims (1)

1.一种启备变分支零序过流保护逻辑优化方法，其中一台启备变为两台机组厂用电提供备用电源，启备变处于热备用运行方式，备用分支开关(601、602、603、604)均处于分闸状态，一分支处(d1)封母出现接地故障，分支零序过流保护设有两段，出口方式一为启动跳备用分支开关(601、602、603、604)保护动作信号，保护优化控制逻辑为：零序过流II段的逻辑图保持不变或者不用配置，只对零序过流I段进行优化，优化后的控制逻辑在判据方面增加了低压侧分支电流判据、分支开关位置接点、复合电压元件、分支零序过电流I段保护动作；出口方式增加了一个出口方式二，启备变不管在热备用状态下，还是在带载情况下，均能缩短保护的动作时间；当启备变在热备用状态下，所述分支处(d1)故障时，备用分支开关(601、602、603、604)均处于分闸状态，进线电源进线开关(611、612、613、614)在合位，分支零序电流达到分支零序电流I段的定值，保护启动，分支开关在分位且没有带载，分支进线PT的电压明显降低且不是PT断线，保护直接瞬时动作于启备变高低压侧开关，动作时间小于分支零序过流II段的动作时间(t2)；当启备变在带载情况下，所述分支处(d1)故障时，进线电源进线开关(611、612)在分位，备用分支开关(601、602)在合位，为#1机组提供厂用电，此时零序电流大于启动值(I1)时，保护启动，通过时间延时(t1)后，分支零序过流I段动作于跳分支开关，分支跳开后，故障依然存在，又经分支零序过电流判断，加上分支零序过电流I段动作信号，瞬时动作于启备变高低压侧开关，切除故障，动作时间也小于分支零序过流II段的动作时间(t2)。
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