CN110932244A - 变电站全站保护出口压板均未投的继电保护方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种变电站全站保护出口压板均未投的继电保护方法。本发明对各变电站均双重化配置就地线路主保护、广域纵联方向保护及广域远后备保护；当线路发生短路故障时，获得继电保护装置安装处故障后电压和故障后电流，根据故障后电压、电流和线路参数，判定线路主保护动作情况；当变电站全站保护出口压板均未投，该站的继电保护装置在判断出故障位于输电线路后，向相邻变电站发送故障信息；非故障线路两端的相邻站接收到故障信息后，经过一定延时向断路器发送跳闸指令。本发明在变电站全站保护出口压板均未投的情况下，能够可靠地切除故障。

Description

变电站全站保护出口压板均未投的继电保护方法
技术领域
本发明属于电力系统继电保护领域，具体地说一种适用于变电站全站保护出口压板均未投的继电保护双重化配置方法。
背景技术
继电保护的作用是要保证系统安全、设备安全，提高供电的可靠性。考虑设备存在潜在失效的可能性，如保护压板未投，考虑到现代电网的可靠性要求，需要继电保护双重化配置能够在变电站保护压板均未投等情况下实现保护功能。
发明内容
针对上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种适用于变电站全站保护出口压板均未投的继电保护双重化配置方法，解决现有技术存在的在变电站保护压板均未投的情况下不能可靠实现线路主保护功能的技术问题。
为此，本发明采用如下的技术方案：变电站全站保护出口压板均未投的继电保护方法，所述方法基于的系统包括：第一等值电源、第一母线、第一被保护线路、第二母线、第二等值电源、第一继电保护装置、第二继电保护装置、第三等值电源、第三母线、第二被保护线路、第三继电保护装置、第四继电保护装置，第一等值电源与第一母线相连，第一母线通过第一被保护线路与第二母线相连，第二母线与第二等值电源相连，第三等值电源与第三母线相连，第三母线通过第二被保护线路与第二母线相连；第一继电保护装置安装在第一母线出口处，第二继电保护装置安装在第二母线出口处，第三继电保护装置安装在第三母线出口处，第二继电保护装置安装在第二母线出口处；所述方法包括步骤：
S1：各变电站均双重化配置就地线路主保护、广域纵联方向保护及广域远后备保护；
S2：当线路发生短路故障时，获得继电保护装置安装处故障后电压和故障后电流，根据故障后电压、电流和保护判据，判定线路主保护动作情况；
S3：当变电站全站保护出口压板均未投，该站的继电保护装置在判断出故障位于输电线路后，向相邻变电站发送故障信息；非故障线路两端的相邻站接收到故障信息后，经过一定延时向断路器发送跳闸指令。在变电站全站保护出口压板均未投的情况下，本发明能够可靠地切除故障。
更进一步地，步骤S2中，所述保护判据为(以相间距离为例)：
Figure BDA0002306333180000021
其中，φφ＝ab,bc,ca，分别代表ab两相相间、bc两相相间、ca两相相间，Zset为整定阻抗，
Figure BDA0002306333180000022
为正序极化电压，
Figure BDA0002306333180000023
表示继电保护装置处的电压，
Figure BDA0002306333180000024
表示继电保护装置处的电流。
当保护判据计算所得角度满足大于等于90°且小于等于270°，则认为继电保护装置判断出故障位于相应输电线路。
本发明利用故障后继电保护装置安装处电压、电流以及线路参数，判据简单、动作速度快，通过双重化配置就地线路主保护、广域纵联方向保护及广域远后备保护，能够适用于变电站保护出口压板均未投的情况，可靠切除故障，提高电力系统的可靠性。
附图说明
图1是本发明实施例提供的电力系统结构示意图；
图2是本发明实施例提供的电力系统在第一继电保护装置正向出口处发生短路故障时，全站继电保护装置保护出口压板均未投情况下，相关保护动作时序图；
其中，1为第一等值电源，2为第一母线，3为第一被保护线路，4为第二母线，5为第二等值电源，6为第一继电保护装置，7为第二继电保护装置，8为第三等值电源，9为第三母线，10为第二被保护线路，11为第三继电保护装置，12为第四继电保护装置。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明针对考虑设备存在潜在保护压板未投的可能性，提出一种适用于变电站全站保护出口压板均未投的继电保护双重化配置方法。
在本发明实施例中，当线路发生短路故障时，继电保护装置获得故障后保护安装处电压、电流，根据保护判据确定线路主保护动作情况。就地线路主保护、广域纵联方向保护及广域远后备保护均采用双重化配置，当变电站全站保护出口压板均未投时，该站的广域纵联保护在判断出故障位于输电线路后，向相邻变电站发送故障信息。相邻站接收到故障信息后，经过一定延时向断路器发送跳闸指令，从而可靠切除故障。本发明利用故障后继电保护装置安装处电压、电流以及线路参数，判据简单、动作速度快，能够适用变电站全站保护出口压板均未投的情况，是一种普遍适用的继电保护双重化配置方法。
如图1所示，本发明实施例提供的一种适用于变电站全站保护出口压板均未投的继电保护双重化配置方法，该方法基于的系统包括：第一等值电源1、第一母线2、第一被保护线路3、第二母线4、第二等值电源5、第一继电保护装置6、第二继电保护装置7、第三等值电源8、第三母线9、第二被保护线路10、第三继电保护装置11、第四继电保护装置12，第一等值电源1与第一母线2相连，第一母线2通过第一被保护线路3与第二母线4相连，第二母线4与第二等值电源5相连，第三等值电源8与第三母线9相连，第三母线9通过第二被保护线路10与第二母线4相连；第一继电保护装置6安装在第一母线2出口处，第二继电保护装置7安装在第二母线4出口处，第三继电保护装置11安装在第三母线9出口处，第二继电保护装置12安装在第二母线4出口处。
所述的继电保护双重化配置方法包括下述步骤：
S1：线路两端各变电站均双重化配置就地线路主保护、广域纵联方向保护及广域远后备保护。
S2：当线路发生短路故障时，获得继电保护装置安装处故障后电压和故障后电流，其中，各继电保护装置处的电压用
Figure BDA0002306333180000041
表示，电流用
Figure BDA0002306333180000042
表示；其中，φφ＝ab,bc,ca，分别代表ab两相相间、bc两相相间、ca两相相间，根据保护判据，判定保护装置动作情况。
作为本发明的一个实施例，保护判据为(以相间距离为例)：
Figure BDA0002306333180000043
其中，Zset为整定阻抗，
Figure BDA0002306333180000044
为正序极化电压。
在本发明实施例中，步骤S2中，故障判别的方法具体为：当保护判据计算所得角度满足大于等于90°且小于等于270°，则认为继电保护装置判断出故障位于相应输电线路。
S3：当变电站全站保护出口压板均未投，该站的继电保护装置在判断出故障位于输电线路后，向相邻变电站发送故障信息。非故障线路两端的相邻站接收到故障信息后，经过一定延时向断路器发送跳闸指令。
将上述继电保护方法应用于图1中，步骤如下：
步骤1：第一继电保护装置6、第二继电保护装置7、第三继电保护装置11及第四继电保护装置12均双重化配置就地线路主保护、广域纵联方向保护及广域远后备保护。
步骤2：当第一被保护线路发生短路故障时，第一继电保护装置6、第二继电保护装置7的故障启动元件启动，将采集的继电保护装置安装处的故障后电压和电流信息分别送入各自信号处理单元进行数据处理，得到故障后电压和电流，根据保护判据判定保护装置动作情况。
步骤3：当变电站全站保护出口压板均未投，由步骤1中变电站保护配置，相应继电保护向断路器发出跳闸指令。
在本发明实施例中，以相间距离为例，步骤2中利用故障后电压和线路参数，计算继电保护装置安装处动作情况的方法为：
Figure BDA0002306333180000051
其中，各继电保护装置处的电压用
Figure BDA0002306333180000052
表示，电流用
Figure BDA0002306333180000053
表示；其中，φφ＝ab,bc,ca，分别代表ab两相相间、bc两相相间、ca两相相间，Zset为整定阻抗，
Figure BDA0002306333180000054
为正序极化电压。
步骤3中继电保护配合方法为：当变电站全站保护出口压板均未投，该站的继电保护装置在判断出故障位于输电线路后，向相邻变电站发送故障信息。非故障线路两端的相邻站接收到故障信息后，经过一定延时向断路器发送跳闸指令，从而保证保护装置可靠动作。
在本实施例中，设置第二继电保护装置6正向出口发生短路故障(图1中f点)，故障距离为线路全长的25％，线路主保护保护范围为线路的80％。当变电站全站保护出口压板均未投，由于保护双重化配置，经过时延t1，1站的继电保护装置在判断出故障位于输电线路后，向相邻变电站发送故障信息。经过时延t2相邻站8接收到故障信息后，经过延时t3向第三继电保护装置11发送跳闸指令。按照同样的逻辑时序，1站相邻其它变电站也跳开与1站相连线路的断路器，从而实现故障切除。5站根据就地线路主保护，经过延时t5，5站就地线路主保护动作向第二继电保护装置7发出跳令。相关继电保护装置经过时延t4全开断。参照图2所示动作时序图，本发明实施例提供的方法在变电站全站保护出口压板均未投情况下能够可靠切除故障。图2中，保护6处指的是第一继电保护装置6处，保护7处指的是第二继电保护装置7处。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.变电站全站保护出口压板均未投的继电保护方法，所述方法基于的系统包括：第一等值电源(1)、第一母线(2)、第一被保护线路(3)、第二母线(4)、第二等值电源(5)、第一继电保护装置(6)、第二继电保护装置(7)、第三等值电源(8)、第三母线(9)、第二被保护线路(10)、第三继电保护装置(11)和第四继电保护装置(12)，第一等值电源(1)与第一母线(2)相连，第一母线(2)通过第一被保护线路(3)与第二母线(4)相连，第二母线(4)与第二等值电源(5)相连，第三等值电源(8)与第三母线(9)相连，第三母线(9)通过第二被保护线路(10)与第二母线(4)相连；第一继电保护装置(6)安装在第一母线(2)出口处，第二继电保护装置(7)安装在第二母线(4)出口处，第三继电保护装置(11)安装在第三母线(9)出口处，第二继电保护装置(12)安装在第二母线(4)出口处；其特征在于，所述方法包括步骤：
S1：各变电站均双重化配置就地线路主保护、广域纵联方向保护及广域远后备保护；
S2：当线路发生短路故障时，获得继电保护装置安装处故障后电压和故障后电流，根据故障后电压、电流和保护判据，判定线路主保护动作情况；
S3：当变电站全站保护出口压板均未投，该站的继电保护装置在判断出故障位于输电线路后，向相邻变电站发送故障信息；非故障线路两端的相邻站接收到故障信息后，经过一定延时向断路器发送跳闸指令。
2.如权利要求1所述的变电站全站保护出口压板均未投的继电保护方法，其特征在于，步骤S2中，所述保护判据为：
Figure FDA0002306333170000011
其中，φφ＝ab,bc,ca，分别代表ab两相相间、bc两相相间、ca两相相间，Zset为整定阻抗，
Figure FDA0002306333170000012
为正序极化电压，
Figure FDA0002306333170000013
表示继电保护装置处的电压，
Figure FDA0002306333170000021
表示继电保护装置处的电流；
当保护判据计算所得角度满足大于等于90°且小于等于270°，则认为继电保护装置判断出故障位于相应输电线路。
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