CN108493911B - 一种磁浮交通中压环网保护方法 - Google Patents

一种磁浮交通中压环网保护方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种磁浮交通中压环网保护方法,该方法将过流保护分为过流I段和零序过流I段保护、过流II段和零序过流II段保护与过流III段和零序过流III段保护;其中,过流I段和零序过流I段保护的整定时间为0.45s~0.55s;过流II段和零序过流II段保护的整定时间0.25s~0.35s;过流III段和零序过流III段保护为母线过流保护,母线过流保护的整定时间为0.05s~0.15s,动作于本柜断路器,联跳母联断路器、进出线断路器和本线路对侧断路器。本发明通过将过流保护设置为三段式保护方式,使得全线变电所过流保护的最大时间为0.45s~0.55s,解决了外部电源进线侧保护时限短,当一个供电分区内变电所数量过多,由于级差较多,过流保护作为后备保护,采用时限配合已经无法实现选择性的问题。

Description

一种磁浮交通中压环网保护方法
技术领域
本发明涉及磁浮交通领域,尤其涉及一种磁浮交通中压环网保护方法。
背景技术
中压环网电缆保护配置方案与供电系统的电压等级、环网结构方式、供电系统的运行方式等有直接关系,主要原则是当环网电缆或母线发生故障时,能够尽可能快地切除故障,把故障范围缩减到最小,以及快速恢复系统的正常运行。主保护和后备保护以及相邻变电所保护之间应相互协调配合,以使整个系统保护配置方案满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的四项基本要求。
传统的中压环网保护方法一般将纵差保护作为环网电缆的主保护,过流保护或零序过流保护作为环网电缆和母线的后备保护。正常情况下,环网电缆发生故障时,由纵差保护瞬时动作从而切除故障;而当纵差保护装置发生故障退出时,则由过流保护或零序电流保护延时动作切除故障。
传统的中压环网保护方法的设计及配置较为简单,保护配合关系清晰,对保护装置也无特殊要求,但是,外部电源进线给出的保护时限一般较小,为1.2s左右。而如果一个供电分区内变电所数量过多,则正常运行方式下和支援供电方式下,由于级差较多,过流保护作为后备保护,采用时限配合已经无法实现选择性。
因此,需要对传统的中压环网保护方法的设计及配置进行改进,使得当一个供电分区内变电所数量过多时,过流保护作为纵差保护的后备保护,也能根据时限配合实现选择性。
发明内容
为了解决目前传统的中压环网保护方法的设计及配置较为简单,外部电源进线给出的保护时限较小,当一个供电分区内变电所数量过多时,正常的运行方式下和支援供电方式下,由于级差较多,过流保护作为后备保护,采用时限配合已经无法时限选择性的问题,本发明提出了一种磁浮交通中压环网保护方法,包括:纵差保护和过流保护,纵差保护作为中压环网的主保护,过流保护作为中压环网的后备保护,过流保护包括过流I段和零序过流I段保护、过流II段和零序过流II段保护与过流III段和零序过流III段保护;过流I段和零序过流I段保护的整定时间为0.45s~0.55s,动作于本柜断路器或母联断路器;过流II段和零序过流II段保护的整定时间为0.25s~0.35s,动作于本柜断路器或母联断路器;过流III段和零序过流III段保护为母线过流保护,母线过流保护的整定时间为0.05s~0.15s,动作于本柜断路器,联跳母联断路器、进出线断路器和本线路对侧断路器。
优选地,过流III段和零序过流III段保护动作时,同时启动第一闭锁信号和第二闭锁信号;第一闭锁信号用于闭锁同段母线的进出线的过流III段和零序过流III段保护,以避免非故障母线的母线过流保护动作;第二闭锁信号用于闭锁母联备自投,以避免母联备自投误动作。
优选地,当纵差保护启动母联备自投失效时,通过失压信号启动母联备自投;失压信号为纵差保护故障未启动时,过流保护切除故障导致的母线失压信号。
优选地,检修中压环网时,将中压环网电缆两端的三工位开关的接地信号通过光纤在两端相连的变电所之间互相传输。
优选地,过流I段和零序过流I段保护用于远后备保护;过流II段和零序过流II段保护在纵差保护退出运行的情况下启动并作为加速段动作;过流I段和零序过流I段保护的整定时间大于过流II段和零序过流II段保护。
优选地,中压环网发生故障时,若纵差保护的装置失灵、过流保护的装置故障,启动纵差保护的装置自带的过流保护,纵差保护的装置自带的过流保护的整定时间与线路过流II段和线路零序过流II段保护的整定时间相同。
本发明提供了一种磁浮交通中压环网保护方法,通过将过流保护设置为三段式保护方式,使得全线变电所过流保护的最大时间为0.45s~0.55s,解决了外部电源进线侧保护时限短,当一个供电分区内变电所数量过多,由于级差较多,过流保护作为后备保护,采用时限配合已经无法实现选择性的问题。
附图说明
图1为根据本发明一个优选实施例的中压环网电缆故障示意图;
图2为根据本发明一个优选实施例的中压环网母线故障示意图;
图3为根据本发明一个优选实施例的中压环网电缆检修示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
本发明提出了一种磁浮交通中压环网保护方法,包括:纵差保护和过流保护,纵差保护作为中压环网的主保护,过流保护作为中压环网的后备保护,过流保护包括过流I段和零序过流I段保护、过流II段和零序过流II段保护与过流III段和零序过流III段保护;过流I段和零序过流I段保护的整定时间为0.45s~0.55s,动作于本柜断路器或母联断路器;过流II段和零序过流II段保护的整定时间为0.25s~0.35s,动作于本柜断路器或母联断路器;过流III段和零序过流III段保护为母线过流保护,母线过流保护的整定时间为0.05s~0.15s,动作于本柜断路器,联跳母联断路器、进出线断路器和本线路对侧断路器。
具体地,纵差保护作为中压环网的主保护,过流保护作为中压环网的后备保护,当纵差保护故障拒动时,过流保护动作。
本实施例中,过流保护包括过流I段和零序过流I段保护、过流II段和零序过流II段保护与过流III段和零序过流III段保护。其中,过流I段和零序过流I段保护的整定时间为0.45s~0.55s,过流II段和零序过流II段保护的整定时间为0.25s~0.35s,过流III段和零序过流III段保护的整定时间为0.05s~0.15s。
当中压环网电缆发生故障时,过流II段和零序过流II段保护作为线路过流保护的主保护,过流I段和零序过流I段保护作为线路过流保护的后备保护。当纵差保护拒动时,过流II段和零序过流II段保护动作,此时,动作于本柜断路器或母联断路器,从而切除故障;当纵差保护与过流II段和零序过流II段保护拒动时,过流I段和零序过流I段保护动作,此时,动作于本柜断路器或母联断路器,从而切除故障。
当中压环网母线发生故障时,过流III段和零序过流III段保护作为母线过流保护的主保护,过流I段和零序过流I段保护与过流II段和零序过流II段保护作为母线过流保护的后备保护。当确认是母线故障时,过流III段和零序过流III段保护动作,此时,动作于本柜断路器,联跳母联断路器、进出线断路器和本线路对侧断路器,从而切除故障;
本实施例通过将过流保护设置为三段式保护方式,使得全线变电所过流保护的最大时间为0.45s~0.55s,解决了外部电源进线侧保护时限短,当一个供电分区内变电所数量过多,由于级差较多,过流保护作为后备保护,采用时限配合已经无法实现选择性的问题。
基于上述实施例,过流III段和零序过流III段保护动作时,同时启动第一闭锁信号和第二闭锁信号;第一闭锁信号用于闭锁同段母线的进出线的过流III段和零序过流III段保护,以避免非故障母线的母线过流保护动作;第二闭锁信号用于闭锁母联备自投,以避免母联备自投误动作。
具体地,过流III段和零序过流III段保护动作,即母线过流保护动作时,同时启动第一闭锁信号和第二闭锁信号,其中,第一闭锁信号闭锁本所同段母线的进出线的过流III段和零序过流III段保护动作,即避免非故障母线的母线过流保护动作,防止非故障母线收到过流信号误跳闸;第二闭锁信号闭锁母联备自投,以避免母联备自投在未收到动作信号就发生误动作。
基于上述实施例,当纵差保护启动母联备自投失效时,通过失压信号启动母联备自投;失压信号为纵差保护故障未启动时,过流保护切除故障导致的母线失压信号。
具体地,当纵差保护装置发生故障拒动时,传统的磁浮交通中压环网保护方法只能通过人工启动备自投,导致恢复供电时间较长,影响用电范围较大。本实施例在纵差保护启动母联备自投的基础上增加了失压信号启动备自投,当纵差保护装置发生故障拒动时,由过流保护启动切除故障,此时故障线路母线失压,母联备自投收到母线失压信号则快速启动并恢复供电。
基于上述实施例,检修中压环网时,将中压环网电缆两端的三工位开关的接地信号通过光纤在两端相连的变电所之间互相传输。
具体地,当检修中压环网时,需通过中压环网电缆两端的三工位开关进行两端接地,以确保检修人员的安全。但传统的中压环网保护方案中,三工位开关接地信号是通过两端连接的变电所的检修人员通过对讲机进行沟通确认,操作不便且有较大的安全隐患。本实施例将中压环网电缆两端的三工位开关的接地信号通过纵差保护光纤在两端相连的变电所之间互相传输,操作方便且减小了检修人员工作时的安全隐患。
基于上述实施例,中压环网电缆发生故障时,若纵差保护的装置失灵、过流保护的装置故障,启动纵差保护的装置自带的过流保护,纵差保护的装置自带的过流保护的整定时间与线路过流II段和线路零序过流II段保护的整定时间相同。
具体地,为了进一步改进当纵差保护与过流II段和零序过流II段保护拒动时,过流I段和零序过流I段保护动作导致的0.45s~0.55s的较长的时效性,在纵差保护装置内设置自带的过流保护装置。
若纵差保护的装置失灵且过流保护的装置故障,由于纵差保护的和过流保护拒动,此时启动纵差保护的装置自带的过流保护,将纵差保护的装置自带的过流保护的整定时间与过流II段和零序过流II段保护的整定时间设置为相同,均为0.25s~0.35s,可使当纵差保护与过流II段和零序过流II段保护拒动时,纵差保护装置自带的过流保护装置动作,从而切除故障,使得纵差保护与过流II段和零序过流II段保护拒动时,纵差保护的装置自带的过流保护能在0.25s~0.35s内切除故障,与过流I段和零序过流I段保护动作相比,加快了时效性和操作效率。
基于上述实施例,下面给出关于本磁浮交通中压环网保护方法的三个具体实施例,详细描述如下:
实施例1
图1为根据本发明一个优选实施例的中压环网电缆故障示意图,如图1所示,磁浮交通中压环网电缆发生故障1,正常情况下,01#环网开关纵差保护启动,切除故障。
当01#环网开关纵差保护装置失灵或者故障,由01#纵差保护装置向01#过流保护装置发出请求命令,01#环网开关过流保护II段和零序过流II段启动,切除故障。而虽然02#开关以及其前端环网开关虽都监测到故障电流,但由于故障未发生在其范围内,因此其过流保护II段和零序过流II段被闭锁,所以不会启动。
当01#环网开关纵差保护失灵,过流保护装置故障,此时过流2段保护无法启动,此时则启动纵差保护装置自带的过流保护,与过流II段和零序过流II段为同时限0.3s,切除故障。
本实施例中,当纵差保护与过流II段和零序过流II段保护拒动时,纵差保护装置自带的过流保护装置动作,从而切除故障,使得纵差保护与过流II段和零序过流II段保护拒动时,能在0.3s内切除故障,与过流I段和零序过流I段保护动作相比,加快了时效性和操作效率。
实施例2
图2为根据本发明一个优选实施例的中压环网母线故障示意图,如图2所示,磁浮交通中压环网母线发生故障2,正常情况下,01#环网开关过流III段和零序过流III段保护启动,切除故障。同时发出闭锁信号至本所两段母线上所有开关,并通过纵差保护光纤发联跳信号至对侧02#环网开关,02#环网开关跳闸。而此时,虽然在变电所B的I段母线上和环网进出线上都检测到了故障电流,但是同时发出闭锁信号,互相闭锁了,不会误动作。如果出现多重故障时,如纵差保护装置、过流保护拒动等,则此时不考虑保护动作的选择性,过流I段和零序过流I段保护启动,切除故障。
本实施例中,单独考虑了中压环网母线发生故障时,通过过流III段和零序过流III段保护切除故障,动作于本柜断路器,联跳母联断路器、进出线断路器和本线路对侧断路器,同时发出第一闭锁信号和第二闭锁信号,分别用于闭锁同段母线的进出线的过流III段和零序过流III段保护,以避免非故障母线的母线过流保护动作;以及用于闭锁母联备自投,以避免母联备自投误动作。
实施例3
图3为根据本发明一个优选实施例的中压环网电缆检修示意图,如图3所示,当对磁浮交通中压环网进行检修时,需通过环网电缆两端的三工位开关进行两端接地,以确保检修人员的安全。当检修图中所示电缆时,则需要将变电所A、变电所B内相应的环网开关对应的三工位开关进行接地。传统的处理方法则是通过两端变电所检修人员通过对讲机进行确认,不方便且没有容易有隐患。
本实施例提出了通过纵差保护光纤传统环网电缆两端三工位开关位置信号的方案,则通过纵差保护光纤通道将环网电缆两端的三工位开关位置信号传递给相邻变电所,不仅给运营人员提供了可靠的信号,且不增加工程造价。
本发明提供了一种磁浮交通中压环网保护方法,通过将过流保护设置为三段式保护方式,使得全线变电所过流保护的最大时间为0.45s~0.55s,解决了外部电源进线侧保护时限短,当一个供电分区内变电所数量过多,由于级差较多,过流保护作为后备保护,采用时限配合已经无法实现选择性的问题;同时,优化了母联开关备自投方案,在纵差保护启动备自投的基础上增加失压信号用于启动母联备自投,解决了以往磁浮交通中纵差保护失灵或非纵差保护动作后,母联备自投无法启动的问题;另外,还将中压环网电缆两端的三工位开关的接地信号通过光纤在两端相连的变电所之间互相传输,使得中压环网检修时无需通过两端相连的变电所的检修人员通过对讲机进行确认,保证了中压环网检修时的安全。
最后,本发明的方法仅为较佳的实施方案,并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种磁浮交通中压环网保护方法,其特征在于,包括:纵差保护和过流保护,所述纵差保护作为所述中压环网的主保护,所述过流保护作为所述中压环网的后备保护,所述过流保护包括过流I段和零序过流I段保护、过流II段和零序过流II段保护与过流III段和零序过流III段保护;
所述过流I段和零序过流I段保护的整定时间为0.45s~0.55s,动作于本柜断路器或母联断路器;所述过流II段和零序过流II段保护的整定时间为0.25s~0.35s,动作于所述本柜断路器或所述母联断路器;所述过流III段和零序过流III段保护为母线过流保护,所述母线过流保护的整定时间为0.05s~0.15s,动作于所述本柜断路器,联跳所述母联断路器、进出线断路器和本线路对侧断路器。
2.根据权利要求1所述的一种磁浮交通中压环网保护方法,其特征在于,所述过流III段和零序过流III段保护动作时,同时启动第一闭锁信号和第二闭锁信号;所述第一闭锁信号用于闭锁同段母线的进出线的所述过流III段和零序过流III段保护,以避免非故障母线的所述母线过流保护动作;所述第二闭锁信号用于闭锁母联备自投,以避免母联备自投误动作。
3.根据权利要求1所述的一种磁浮交通中压环网保护方法,其特征在于,当所述纵差保护启动母联备自投失效时,通过失压信号启动母联备自投;所述失压信号为所述纵差保护故障未启动时,所述过流保护中的所述过流I段和零序过流I段保护,或所述过流II段和零序过流II段保护切除故障导致的母线失压信号。
4.根据权利要求1所述的一种磁浮交通中压环网保护方法,其特征在于,检修所述中压环网时,将所述中压环网电缆两端的三工位开关的接地信号通过光纤在两端相连的变电所之间互相传输。
5.根据权利要求1所述的一种磁浮交通中压环网保护方法,其特征在于,所述过流I段和零序过流I段保护用于远后备保护;所述过流II段和零序过流II段保护在所述纵差保护退出运行的情况下启动并作为加速段动作;所述过流I段和零序过流I段保护的整定时间大于所述过流II段和零序过流II段保护。
6.根据权利要求1所述的一种磁浮交通中压环网保护方法,其特征在于,所述中压环网发生故障时,若所述纵差保护的装置失灵、所述过流保护的装置故障,启动所述纵差保护的装置自带的过流保护,所述纵差保护的装置自带的过流保护的整定时间与所述过流II段和零序过流II段保护的整定时间相同。
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