CN105024360A - 配网开关站继电保护运行优化方法 - Google Patents

Abstract

一种配网开关站继电保护运行优化方法，通过加装分段流变、优化充电保护逻辑、增加分段延时过流保护及配置母线保护等措施，很好的解决了母线充于死区故障及并列运行母线故障时，导致配网开关站全站失电的问题。

Description

配网开关站继电保护运行优化方法

技术领域

本发明涉及一种配网开关站继电保护运行优化方法。

背景技术

配网开关站是为解决变电站馈线开关柜数量不足，减少相同路径的电缆条数而建设的配电站，是配电网中负荷转供和分流的重要设施，配网开关站将成为日益扩大的配网系统中主流接线方式之一。

开关站两段母线的电源进线分别接自不同的变电站，或变电站的两段分列运行的中低压母线，使每个开关站的两段母线分属两个电源，并且在开关站进线和出线都配置专门的继电保护装置，备用电源自动投入和恢复装置，以提高供电可靠性。

图1是配网开关站的一次接线图，配网开关站在运行时存在以下问题：

1、母线充于死区故障导致正常母线失电：一般开关站分段开关只配置单侧流变，当II段母线投运，由I段母线对II段母线进行充电，假设分段开关QF5与流变TA间发生故障，此时故障电流不流经分段流变，35KV分段充电保护故不会动作，上级电源线路延时电流速断对开关站母线有灵敏度，此时L1电源侧电流速断保护动作，跳开QF1开关，使原本正常运行的35KV开关站I段母线失电。

2、并列运行母线故障导致全站失电：上级电源线L1、L2电源侧开关QF1、QF2配有延时电流速断保护，作为线路后备保护及开关站母线的主保护，当母线并列运行，由电源线L2（L1）供电，当母线故障时，只能通过上级电源线保护动作切除，L2（L1）电源侧电流速断保护动作，跳开QF2（QF1）开关，当开关站内母线并列运行时，可能出现无论哪段母线故障，上级线路保护动作都将使两段母线失电。

配网开关站母线分段只配置单侧流变，且不配置专门母线保护，假如母线充电于死区故障或并列运行母线故障时，可能导致上级保护越级动作，最终将造成全站失电。

发明内容

本发明提供一种配网开关站继电保护运行优化方法，很好的解决了母线充于死区故障及并列运行母线故障时，导致配网开关站全站失电的问题。

为了达到上述目的，本发明提供一种配网开关站继电保护运行优化方法，包含针对母线充于死区故障的优化运行方法和针对并列运行母线故障的优化运行方法；

所述的针对母线充于死区故障的优化运行方法包含以下优化方法：

优化方法1、增加分段流变并改良充电保护动作逻辑；

优化方法2、将进线开关流变接入到充电保护逻辑；

优化方法3、利用上级电源线对母线充电代替I段母线对II段母线充电；

优化方法4、利用母差保护逻辑完善充电保护；

所述的针对并列运行母线故障的优化运行方法包含以下优化方法：

优化方法1、配置母差保护；

优化方法2、增加分段延时过流保护。

所述的针对母线充于死区故障的优化运行方法采用增加分段流变并改良充电保护动作逻辑的优化方法，或者采用将进线开关流变接入到充电保护逻辑的优化方法，或者采用利用上级电源线对母线充电代替I段母线对II段母线充电的优化方法，或者采用利用母差保护逻辑完善充电保护的优化方法。

所述的增加分段流变并改良充电保护动作逻辑的优化方法包含以下步骤：

步骤S1、在分段开关的两侧分别装设分段流变，并将两个分段流变接入一套充电保护装置；

步骤S2、两个分段流变分别对电流值进行采样，将采样电流值送入充电保护装置；

步骤S3、充电保护装置对两个采样电流值进行判据，若任意一个采样电流值超过充电保护电流整定值时，则充电保护装置控制分段开关跳开，切除故障。

所述的将进线开关流变接入到充电保护逻辑的优化方法包含以下步骤：

步骤S1、在配网开关站的进线处装设进线开关流变，在分段开关的出线侧装设分段流变，并将进线开关流变和分段流变接入一套充电保护装置；

步骤S2、进线开关流变和分段流变分别对电流值进行采样，将采样电流值送入充电保护装置；

步骤S3、充电保护装置对两个采样电流值进行判据，若任意一个采样电流值超过充电保护电流整定值时，则充电保护装置控制分段开关跳开，切除故障。

所述的针对并列运行母线故障的优化运行方法采用配置母差保护的优化方法，或者采用增加分段延时过流保护的优化方法。

本发明通过加装分段流变、优化充电保护逻辑、增加分段延时过流保护及配置母线保护等措施，很好的解决了母线充于死区故障及并列运行母线故障时，导致配网开关站全站失电的问题。

附图说明

图1是背景技术中配网开关站的一次接线图。

图2是增加分段流变的配网开关站的一次接线图。

图3是增加分段流变的充电保护动作逻辑图。

图4是增加进线开关流变的配网开关站的一次接线图。

图5是增加进线开关流变的充电保护动作逻辑图。

具体实施方式

以下根据图1～图5，具体说明本发明的较佳实施例。

本发明提供一种配网开关站继电保护运行优化方法，包含针对母线充于死区故障的优化运行方法和针对并列运行母线故障的优化运行方法。

所述的针对母线充于死区故障的优化运行方法采用以下优化方法：

优化方法1、增加分段流变并改良充电保护动作逻辑。

步骤S1、如图2所示，在分段开关QF5的一侧装设第一分段流变TA1，另一侧装设第二分段流变TA2（所述的分段流变即电流互感器），并将第一分段流变TA1和第二分段流变TA2接入一套充电保护装置；

步骤S2、第一分段流变TA1和第二分段流变TA2分别对电流值进行采样，将采样电流值送入充电保护装置；

步骤S3、充电保护装置对两个采样电流值进行判据，若任意一个采样电流值超过充电保护电流整定值I_ZD时，则充电保护装置控制分段开关QF5跳开，切除故障；

如图3所示，充电保护装置先分别判断第一分段流变TA1采样的电流值I_{分段流变1}和第二分段流变TA2采样的电流值I_{分段流变2}是否大于等于充电保护电流整定值I_ZD，然后将两组判据结果输入或门，最后根据或门的输出结果，经过整定设置的充电保护动作时间，来控制分段开关的通断，消除充电至死区故障时，充电保护不动作的问题。例如当I段母线对II段母线充电时，在分段开关QF5与分段流变之间出现了故障，故障电流至少流经第一分段流变TA1和第二分段流变TA2中的一个分段流变，充电保护装置的充电保护动作，跳开分段开关QF5，切除故障，避免充电至死区时，导致上级电源线保护越级动作，使开关站内I段母线失电。

优化方法2、将进线开关流变接入到充电保护逻辑。

步骤S1、如图4所示，在配网开关站的进线处装设进线开关流变TA2，在分段开关QF5的出线侧装设分段流变TA1，并将进线开关流变TA2和分段流变TA1接入一套充电保护装置；

步骤S2、进线开关流变TA2和分段流变TA1分别对电流值进行采样，将采样电流值送入充电保护装置；

步骤S3、充电保护装置对两个采样电流值进行判据，若任意一个采样电流值超过充电保护电流整定值I_ZD时，则充电保护装置控制分段开关QF5跳开，切除故障；

如图5所示，充电保护装置先分别判断进线开关流变TA2采样的电流值I_进线和分段流变TA1采样的电流值I_分段是否大于等于充电保护电流整定值I_ZD，然后将两组判据结果输入或门，最后根据或门的输出结果，经过整定设置的充电保护动作时间，来控制分段开关的通断，消除充电至死区故障时，充电保护不动作的问题。此逻辑的改造可能发生以下情况，在充电时，开关站出线可能发生故障，此时进线开关流变有故障电流流过，充电保护也会动作，介于II段母线处于送电阶段，没有负荷送出，故用户供电不会受到影响，如果发生此现象，调度部门通过保护动作情况，及现场运行人员事故汇报，进行故障判断和处理。

优化方法3、利用上级电源线对母线充电代替I段母线对II段母线充电。

由于分段流变靠近II段母线侧，I段母线投运时，可通过分段充电保护对I段母线充电，不存在保护越级动作的问题；当II段母线投运时，考虑死区问题，可通过相对应的上级线路对母线充电，如图1中的线路L2，当充于死区故障时，由L2线路后备保护动作，延时跳开QF2开关，由于II段母线未送负荷，此方法对运行中的线路L1及开关站内I段母线都不会产生影响。

优化方法4、利用母差保护逻辑完善充电保护。

在配置母线保护的条件下，利用母差保护中非大电流接地系统时母联手合充电闭锁差动逻辑，假设充于死区故障，则由母差保护动作瞬时跳分段开关，防止上级电源保护越级动作，扩大失电范围。

所述的针对并列运行母线故障的优化运行方法采用以下方法：

优化方法1、配置母差保护。

以往配网开关站内不配置专门的母线保护，由于母线间无分段，如果母线发生故障，由上级线路电源侧保护动作，切除故障，不会扩大失电范围。但对于开关站配置分段开关的情况下，考虑供电可靠性的需要，需配置专门的母线保护。如图2所示，当L2（L1）电源线送开关站I、II段母线时，假如I（II）段母线故障，由母线保护动作，0秒跳开分段开关，切除故障，II（I）段母线仍能继续供电。在保护配合方面，母线保护跳分段时间与上级电源线延时速断保护时间也有0.3秒的时间极差。

优化方法2、增加分段延时过流保护。

配网开关站作为母线延伸，保护尽量简化，开关站进线配置纵差保护。为满足一回进线检修、分段运行方式下缩小停电范围，可考虑加装一套分段延时过流保护，与电源侧进线配合，电源侧进线后备时间可适当放长。例如图1中当L1线路检修，L2送I、II段母线，I段母线故障时，分段延时过流保护先于L2线路的延时速断保护动作，跳开分段开关QF5，切除故障，不会因I段母线故障，导致两段母线均失电的情况。因分段延时过流保护需要与配网开关站出线速断配合，整定可能存在困难，但一般情况下配网开关站出线电缆距离较短，均为全线速断，故只要不伸出用户变低压侧即可。

在采用本发明提供的配网开关站继电保护运行优化方法对配网开关站进行优化时，从针对母线充于死区故障的四种优化运行方法中任意选择一种方法，再从针对并列运行母线故障的两种优化运行方法中任意选择一种方法，两种方法一起执行，完成对配网开关站的整个优化运行。

本发明通过加装分段流变、优化充电保护逻辑、增加分段延时过流保护及配置母线保护等措施，很好的解决了母线充于死区故障及并列运行母线故障时，导致配网开关站全站失电的问题。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (5)

1.一种配网开关站继电保护运行优化方法，其特征在于，包含针对母线充于死区故障的优化运行方法和针对并列运行母线故障的优化运行方法；

所述的针对母线充于死区故障的优化运行方法包含以下优化方法：

优化方法1、增加分段流变并改良充电保护动作逻辑；

优化方法2、将进线开关流变接入到充电保护逻辑；

优化方法3、利用上级电源线对母线充电代替I段母线对II段母线充电；

优化方法4、利用母差保护逻辑完善充电保护；

所述的针对并列运行母线故障的优化运行方法包含以下优化方法：

优化方法1、配置母差保护；

优化方法2、增加分段延时过流保护。

2.如权利要求1所述的配网开关站继电保护运行优化方法，其特征在于，所述的针对母线充于死区故障的优化运行方法采用增加分段流变并改良充电保护动作逻辑的优化方法，或者采用增加进线开关流变并改良充电保护逻辑的优化方法，或者采用利用上级电源线对母线充电代替I段母线对II段母线充电的优化方法，或者采用利用母差保护逻辑完善充电保护的优化方法。

3.如权利要求2所述的配网开关站继电保护运行优化方法，其特征在于，所述的增加分段流变并改良充电保护动作逻辑的优化方法包含以下步骤：

步骤S1、在分段开关的两侧分别装设分段流变，并将两个分段流变接入一套充电保护装置；

步骤S2、两个分段流变分别对电流值进行采样，将采样电流值送入充电保护装置；

步骤S3、充电保护装置对两个采样电流值进行判据，若任意一个采样电流值超过充电保护电流整定值时，则充电保护装置控制分段开关跳开，切除故障。

4.如权利要求2所述的配网开关站继电保护运行优化方法，其特征在于，所述的增加进线开关流变并改良充电保护逻辑的优化方法包含以下步骤：

步骤S1、在配网开关站的进线处装设进线开关流变，在分段开关的一侧装设分段流变，并将进线开关流变和分段流变接入一套充电保护装置；

步骤S2、进线开关流变和分段流变分别对电流值进行采样，将采样电流值送入充电保护装置；

步骤S3、充电保护装置对两个采样电流值进行判据，若任意一个采样电流值超过充电保护电流整定值时，则充电保护装置控制分段开关跳开，切除故障。

5.如权利要求1所述的配网开关站继电保护运行优化方法，其特征在于，所述的针对并列运行母线故障的优化运行方法采用配置母差保护的优化方法，或者采用增加分段延时过流保护的优化方法。