CN105762922A - 基于隔刀电流计算的双母线热倒操作安全预警评估方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于隔刀电流计算的双母线热倒操作安全预警评估方法，能够及时计算隔刀电流，判断合闸是否成功，在合闸未完成或不成功时，闭锁拉开另一侧隔刀的操作，避免了热倒母线操作中带负荷拉刀闸。

Description

基于隔刀电流计算的双母线热倒操作安全预警评估方法

技术领域

本发明涉及一种基于隔刀电流计算的双母线热倒操作安全预警评估方法，属于继电保护技术领域。

背景技术

双母线接线倒母线操作是变电站运行人员最重要的日常工作之一，操作过程中涉及很多细节。双母线接线方式特点是每一个支路都是经过一组开关和两组隔刀(隔离刀闸)分别连接到两组母线，通过改变两组隔刀的分合状态，各支路可以实现在两组母线之间的切换。其中，热倒母线操作是指母联开关在运行状态下，采用等电位操作原则，先合上一组母线侧隔刀，再拉另一组母线侧隔刀，保证在不停电的情况下，实现倒母线。其工作步骤包括：一，检查母联开关处于合位；二，投入母差保护母线互联压板；三，断开母联开关控制电源，防止保护装置、遥控操作令开关跳闸；四，合上一组母线侧隔刀并进行检查；五，拉开另一组母线侧隔刀并进行检查。在第四步时，隔刀可能由于接触不良等原因，并未合上，且检查时难以检出，从而导致拉开另一隔刀时，带负荷拉刀闸。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于隔刀电流计算的双母线热倒操作安全预警评估方法。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

基于隔刀电流计算的双母线热倒操作安全预警评估方法，包括以下步骤，

步骤1，一组隔刀合上，另一组隔刀拉开；

步骤2，合上初始时拉开的一组隔刀后，启动五防闭锁，利用测量设备测量母联电流以及各个支路上的电流；

步骤3，当母联上无电流时，利用差动原理计算两组隔刀电流，转至步骤4；当母联上有电流时，转至步骤5；

步骤4，判断两组隔刀电流是否超出各自整定的电流范围，如果至少有一组超出，则判定拉合不可靠，热倒操作不安全，启动隔刀电流闭锁，发出告警，不解除五防闭锁，通知运维人员去现场排查，评估结束；如果均未超出，则判定拉合可靠，热倒操作安全，拉开初始时合上的一组隔刀，评估结束；

步骤5，母联上电流是否三相平衡，若三相不平衡，则判定拉合不可靠，热倒操作不安全，通知运维人员去现场排查，评估结束；若三相平衡，则判定拉合可靠，热倒操作安全，拉开初始时合上的一组隔刀，评估结束。

测量设备为电子互感器。

利用差动原理计算两组隔刀电流的公式为，

$\underset{i\∈I}{\Σ}{I}_{fi}-I_{ML}+I_{1G}=0$

$\underset{j\∈II}{\Σ}{I}_{fj}+I_{ML}+I_{2G}=0$

其中，Ⅰ和Ⅱ分别表示两条母线上各自支路编号构成的集合，I_fi为第i条支路上的电流，I_fj为第j条支路上的电流，I_ML为母联电流，I_1G和I_2G分别表示两组隔刀电流。

本发明所达到的有益效果：本发明在双母线热倒操作中，若合闸不成功，能及时检出并闭锁拉开隔刀操作，避免带负荷拉刀闸。

附图说明

图1为本发明的流程图。

图2为为电流互感器安装位置示意图

图3为拉合隔刀前进行热倒操作的间隔的等效电路。。

图4为合闸成功时进行热倒操作的间隔等效电路。

图5为合闸不成功时倒闸操作间隔单相等效电路。

图6为某一相合闸不成功时倒闸操作间隔等效电路(设C相没有合闸成功，有较大接触电阻)。

图7为单相合闸不成功时的仿真波形图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1所示，基于隔刀电流计算的双母线热倒操作安全预警评估方法，包括以下步骤：

步骤1，初始时，一组隔刀合上，另一组隔刀拉开；

步骤2，合上初始时拉开的一组隔刀后，启动五防闭锁，利用测量设备测量母联电流以及各个支路上的电流。

步骤3，当母联上无电流时，利用差动原理计算两组隔刀电流，转至步骤4；当母联上有电流时，转至步骤5。

利用差动原理计算两组隔刀电流的公式为，

$\underset{i\∈I}{\Σ}{I}_{fi}-I_{ML}+I_{1G}=0$

$\underset{j\∈II}{\Σ}{I}_{fj}+I_{ML}+I_{2G}=0$

其中，Ⅰ和Ⅱ分别表示两条母线各自支路编号构成的集合，I_fi为第i条支路上的电流，I_fj为第j条支路上的电流，I_ML为母联电流，I_1G和I_2G分别表示两组隔刀电流。

步骤4，判断两组隔刀电流是否超出各自整定的电流范围，如果至少有一组超出，则判定拉合不可靠，热倒操作不安全，启动隔刀电流闭锁，发出告警，不解除五防闭锁，通知运维人员去现场排查，评估结束；如果均未超出，则判定拉合可靠，热倒操作安全，拉开初始时合上的一组隔刀，评估结束。

步骤5，母联上电流是否三相平衡，若三相不平衡，则判定拉合不可靠，热倒操作不安全，通知运维人员去现场排查，评估结束；若三相平衡，则判定拉合可靠，热倒操作安全，拉开初始时合上的一组隔刀，评估结束。

上述测量设备一般为电子互感器，具体安装位置如图2所示。

在拉合之前隔刀QS1合上，隔刀QS2拉开，其等效电路如图3所示，隔刀QS1的隔刀电流与支路电流相等，即I_2G＝I_fj，隔刀QS1的隔刀电流为0。

合闸成功时，等效电路如图4所示，理想情况下，母线之间没有压差，隔刀接触电阻近似相等，拉合可靠时，倒闸支路间隔的电流在两隔刀之间近似平均分配，即I_1G＝I_2G，考虑线路和隔刀的电阻以及运行方式，整定电流为I_1G，min、I_1G，max、I_2G，min、I_2G，max，且I_1G，min、I_1G，max、I_2G，min、I_2G，max满足I_1G，min+I_2G，max＝I_1G，max+I_2G，min＝I_n，当I_1G，min＜I_1G＜I_1G，max、I_2G，min＜I_2G＜I_2G，max时，判定拉合可靠。

合闸不成功时，等效电路如图5所示，隔刀QS1接触电阻较大(100Ω数量级)，远大于成功合闸时接触电阻(10μΩ数量级)，因此隔刀QS2的隔刀电流远远大于隔刀QS1的隔刀电流。

某一相合闸不成功时，倒闸操作间隔等效电路如图6所示(设C相没有合闸成功，有较大接触电阻)。在此情况下，因为一相接触电阻特别大导致三相不平衡，可以通过计算母联零序电流，来判断三相不平衡度。仿真波形如图7所示，C相合闸不成功，接触电阻较大，约100Ω，可以看到，A、B相电流在隔刀QS1和隔刀QS2大致平均分配，而C相电流主要通过隔刀QS2。

上述方法能够及时计算隔刀电流，判断合闸是否成功，在合闸未完成或不成功时，闭锁拉开另一侧隔刀的操作，避免了热倒母线操作中带负荷拉刀闸。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.基于隔刀电流计算的双母线热倒操作安全预警评估方法，其特征在于：包括以下步骤，

步骤1，初始时，一组隔刀合上，另一组隔刀拉开；

步骤2，合上初始时拉开的一组隔刀后，启动五防闭锁，利用测量设备测量母联电流以及各个支路上的电流；

步骤3，当母联上无电流时，利用差动原理计算两组隔刀电流，转至步骤4；当母联上有电流时，转至步骤5；

步骤4，判断两组隔刀电流是否超出各自整定的电流范围，如果至少有一组超出，则判定拉合不可靠，热倒操作不安全，启动隔刀电流闭锁，发出告警，不解除五防闭锁，通知运维人员去现场排查，评估结束；如果均未超出，则判定拉合可靠，热倒操作安全，拉开初始时合上的一组隔刀，评估结束；

步骤5，母联上电流是否三相平衡，若三相不平衡，则判定拉合不可靠，热倒操作不安全，通知运维人员去现场排查，评估结束；若三相平衡，则判定拉合可靠，热倒操作安全，拉开初始时合上的一组隔刀，评估结束。

2.根据权利要求1所述的基于隔刀电流计算的双母线热倒操作安全预警评估方法，其特征在于：测量设备为电子互感器。

3.根据权利要求1所述的基于隔刀电流计算的双母线热倒操作安全预警评估方法，其特征在于：利用差动原理计算两组隔刀电流的公式为，

$\underset{i\∈I}{\Σ}{I}_{fi}-I_{ML}+I_{1G}=0$

$\underset{j\∈II}{\Σ}{I}_{fj}+I_{ML}+I_{2G}=0$

其中，Ⅰ和Ⅱ分别表示两条母线上各自支路编号构成的集合，I_fi为第i条支路上的电流，I_fj为第j条支路上的电流，I_ML为母联电流，I_1G和I_2G分别表示两组隔刀电流。