CN112467703A - 适用于110千伏网络特征的母联死区保护装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及适用于110千伏网络特征的母联死区保护装置，四输入或门（3‑1）的输入端接入母联三相过电流（母联Ia、母联Ib、母联Ic）和经“附加死区控制字”控制的母线3U0，四输入或门（3‑1）的输出端接入两输入与门（3‑2）的输入端，两输入与门（3‑2）的另一个输入端接“母差跳母联”，两输入与门（3‑2）的输出端接入延时动作电路（3‑3）的输入端，延时动作电路（3‑3）的输出端接入两输入与门（3‑4）的输入端，两输入与门集成电路（3‑4）的另一个输入端接入延时动作电路（3‑5）的输出端，两输入与门（3‑4）的输出端经“投死区保护控制字”去封母联TA；本发明具有可靠性高、能正确反应各种电压等级、不同装置地点的母联死区内各类故障的优点。

Description

适用于110千伏网络特征的母联死区保护装置
技术领域
本发明涉及变电站死区保护技术领域，具体涉及一种适用于110千伏网络特征的母联死区保护装置。
背景技术
对于AIS（敞开式）双母/单母分段主接线(以下简称双母)的电气设备，通常母联/分段开关(以下简称母联开关)间隔只配置一个TA，如图1所示：在母联开关和TA间的D点发生故障时(以下简称死区故障)，大差差流=∑Il1+Il2+It1+It2；I母差流=∑Il1+It1+I5；II母差流=∑Il2+It2-I5；其中Il1、Il2、It1、It2皆为故障短路电流；大差差流＞＞，故大差元件动作；I母差流＞＞，故I母小差元件动作；根据KCL定理可知I5=Il2+It2，II母差流=I5-I5=0，根据完全电流差动“大差启动，小差选择”动作条件，I母母差动作，I母各出线开关和母联开关跳闸。I母跳闸后，大差差流=∑Il1+Il2+It1+It2=It2+Il2＞＞和I母差流=∑Il1+It1+I5=It2+Il2＞＞，大差及I母小差元件不返回。系统继续通过T2、L2向故障点提供短路电流，此时要靠L2对端开关II段保护及T2后备保护动作切除故障。故障切除时间较长（线路II段是秒级，变压器后备保护通常长达数秒），这样可能会对系统安全稳定带来严重威胁。现在的微机母差保护大都有死区保护功能，发生死区故障时，通过逻辑判断相续跳开双母，以较短时间切除故障（通常为150ms左右），从而减小对系统安全稳定运行的危害。
以图1所示母联死区故障为例，因故障在I母范围内，大差及I母小差动作跳开I母所有元件后，T2、L2继续通过母联TA向故障点提供短路电流，对于：
①、RCS-915等装置，保护逻辑图如图2所示，母联开关跳开后其TWJ接点开入，因为依然有流过母联开关的故障电流或Ia或Ib或Ic使或门2-1开放与门2-4开放；由上述分析知I母跳闸后大差及I母小差元件不返回，与门2-2持续开放；两个条件满足与门2-5开放，延时Tsq后发II母跳令故障切除；
②、BP-2B、WMH-800等装置，保护逻辑图如图3所示，保护发I母跳闸令及I母跳闸后，“母差跳母联”及“母联TWJ”开入，系统通过母联开关继续提供的短路电流或Ia或Ib或Ic，使或门3-1开放，由上述分析知大差及I母小差元件持续动作即“母差跳母联”保持开入与门3-2将会持续动作，经3-3延时Tsq后与门3-4开放，在保护整定投死区保护时，装置去“封母联TA”——计算小差差流时不再计入母联开关电流。封锁母联TA后的II母小差差流=∑Il2+It2由0变为＞＞，II母小差也将动作跳开II母切除故障。
其中Tsq时间的选定，是在考虑母差保护动作时间及母联开关全开断时间之和50+50再考虑一定裕度取150ms。某母母差动作后150ms，如果母联回路还有短路电流及大、小差元件不返回，装置即判断发生了死区故障，会联跳另一条母线或封锁母联TA，以很短的时限相续跳开双母切除故障；如果不是死区故障，母差动作跳闸后故障电流消失大小差元件返回，保护装置复归。
现阶段110kV系统已成为配电网，其经典网络构架为：220kV变电站作为电源点，通过辐射式110kV线路向附近区域供电，为了限制单相短路电流，通常将一台220kV变压器中性点接地，110k变压器中性点不接地，即220kV变电站和若干110kV变电站组成的地区电网中，只有220kV变电站的一台变压器中性点接地，也即对于110kV各个母线，并不是每个母线上都有中性点。
而对于高压系统，单相故障占比达到70%左右。如图4所示普通的110kV区域网络，只有220KV #1主变接地，当发生死区单相故障时，I母小差跳开I母各开关及母联开关后，故障并没有切除，但因II母系统无接地点，故I5=0；且大差差流=∑Il1+Il2+It1+It2=0；I母差流=∑Il1+It1+I5=0，即大差及小差元件皆返回和母联回路无短路电流，此时母差装置中的“死区故障”拒动，要靠T2的零序过压或间隙过流保护跳T2各侧开关来切除故障；因此，提供一种可靠性高、可靠性高、能正确反应各种电压等级、不同装置地点的母联死区内各类故障的适用于110千伏网络特征的母联死区保护装置是非常有必要的。
发明内容
本发明的目的是为了克服国内母差保护装置母联死区保护对110kV母联死区单相故障会失灵的不足，而提供一种可靠性高、能正确反应各种电压等级、不同装置地点的母联死区内各类故障的适用于110千伏网络特征的母联死区保护装置。
本发明的目的是这样实现的：适用于110千伏网络特征的母联死区保护装置，包括一个四输入或门（3-1）、两个两输入与门（3-2、3-4）和两个延时动作电路（3-3、3-5），所述四输入或门（3-1）的输入端接入母联三相过电流（母联Ia、母联Ib、母联Ic）和经“附加死区控制字”控制的母线3U0，四输入或门（3-1）的输出端接入两输入与门（3-2）的输入端，所述两输入与门（3-2）的另一个输入端接“母差跳母联”，两输入与门（3-2）的输出端接入延时动作电路（3-3）的输入端，所述延时动作电路（3-3）的输出端接入两输入与门（3-4）的输入端，所述两输入与门集成电路（3-4）的另一个输入端接入延时动作电路（3-5）的输出端，所述延时动作电路（3-5）的输入端接入母联TWJ接点，所述两输入与门（3-4）的输出端经“投死区保护控制字”去封母联TA。
母线3U0线路的电压值用母线PT开口三角3U0时可按180V整定；用装置自产3U0，电压值则按120V整定。
附加死区控制字电路只在220kV变电站的110kV母线保护投入此附加死区控制字电路，“附加死区控制字”可只在不是每个母线都有中性点的双母/单母分段接线母差保护中设置，例如：单主变接地的220kV变电站的110kV母线保护。
本发明的有益效果：导致220kV变电站的110kV母线母联死区单相故障时死区保护拒动的根本原因是：分段开关跳闸后II母系统成为中性点不接地系统，无单相故障电流流过母联回路且大差和小差元件返回，本发明通过在死区逻辑中增加检测母联开关跳闸后系统零序电压（用母线PT开口三角3U0时可按180V整定；如用装置自产3U0则按120V整定），母联开关跳闸后因系统不接地，因无故障电流，但有零序电压大于180V（自产时120V），四输入或门（3-1）开放，两输入与门（3-2、3-4）皆开放，延时封母联TA，可以就解决死区拒动问题；本发明具有一种可靠性高、能正确反应各种电压等级、不同装置地点的母联死区内各类故障的优点。
附图说明
图1是本发明现有技术中双母线死区逻辑图。
图2是本发明现有技术中RCS-915等装置死区逻辑图。
图3是本发明现有技术中WMH-800等装置死区逻辑图。
图4是本发明现有110KV区域网络中T1主变接地逻辑图。
图5是本发明WMH-800等装置母差保护死区改进逻辑图。
图6是本发明实施例2、RCS-915等装置保护死区改进逻辑图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的说明。
实施例1
如图5所示，适用于110千伏网络特征的母联死区保护装置，包括一个四输入或门（3-1）、两个两输入与门（3-2、3-4）和两个延时动作电路（3-3、3-5），所述四输入或门（3-1）的输入端接入母联三相过电流（母联Ia、母联Ib、母联Ic）和经“附加死区控制字”控制的母线3U0，四输入或门（3-1）的输出端接入两输入与门（3-2）的输入端，所述两输入与门（3-2）的另一个输入端接“母差跳母联”，两输入与门（3-2）的输出端接入延时动作电路（3-3）的输入端，所述延时动作电路（3-3）的输出端接入两输入与门（3-4）的输入端，所述两输入与门集成电路（3-4）的另一个输入端接入延时动作电路（3-5）的输出端，所述延时动作电路（3-5）的输入端接入母联TWJ接点，所述两输入与门（3-4）的输出端经“投死区保护控制字”去封母联TA。
增加“附加死区控制字”是因为，对于220kV母线，母联跳开后两段母线本站或通过线路对侧厂站都有中性点，不存在上述的中性点分布的问题；对于末端双或多110KV线路电源的110kV母线，同样也无此问题，故只在220kV变电站的110kV母线保护（只有一个母线有中性点时）可投入此“附加死区控制字”。
如图5所示，本发明通过在死区逻辑中增加检测母联开关跳闸后系统零序电压，用母线PT开口三角3U0时可按180V整定；如用装置自产3U0则按120V整定，母联开关跳闸后因系统不接地，因无故障电流，但有零序电压大于180V（自产时120V），四输入或门（3-1）开放，两输入与门（3-2、3-4）皆开放，延时封母联TA，可以就解决死区拒动问题。
实施例2
如图6所示，同理在四输入或门（2-1）的输入端添加检测母联开关跳闸后系统零序电压，用母线PT开口三角3U0时可按180V整定；如用装置自产3U0则按120V整定，母联跳开后无故障电流，但因为零序电压大于180V（自产时120V），四输入或门（2-1）开放，两输入与门（2-5）、两输入与门（2-6）开放，跳开两条母线，从而解决死区拒动问题，
母线3U0线路的电压值用母线PT开口三角3U0时可按180V整定；用装置自产3U0，电压值则按120V整定，附加死区控制字电路只在220kV变电站的110kV母线保护投入此附加死区控制字电路，采取死区逻辑增加检测零序电压的回路，可解决地区电网中220kV变电站的110kV母联死区单相故障拒动的问题。
“附加死区控制字”的设置同上例。

Claims (3)

1.适用于110千伏网络特征的母联死区保护装置，其特征在于：包括一个四输入或门（3-1）、两个两输入与门（3-2、3-4）和两个延时动作电路（3-3、3-5），所述四输入或门（3-1）的输入端接入母联三相过电流（母联Ia、母联Ib、母联Ic）和经“附加死区控制字”控制的母线3U0，四输入或门（3-1）的输出端接入两输入与门（3-2）的输入端，所述两输入与门（3-2）的另一个输入端接“母差跳母联”，两输入与门（3-2）的输出端接入延时动作电路（3-3）的输入端，所述延时动作电路（3-3）的输出端接入两输入与门（3-4）的输入端，所述两输入与门集成电路（3-4）的另一个输入端接入延时动作电路（3-5）的输出端，所述延时动作电路（3-5）的输入端接入母联TWJ接点，所述两输入与门（3-4）的输出端经“投死区保护控制字”去封母联TA。
2.如权利要求1所述的适用于110千伏网络特征的母联死区保护装置，其特征在于：所述母线3U0的电压值用母线PT开口三角3U0时可按180V整定；用装置自产3U0，电压值则按120V整定。
3.如权利要求1所述的适用于110千伏网络特征的母联死区保护装置，其特征在于：所述附加死区控制字电路只在220kV变电站的110kV母线保护投入此附加死区控制字电路。
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Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101478177A (zh) * 2009-01-08 2009-07-08 杭州市电力局 一种适用于变电站主变跳闸时的安全自动控制方法
JP2010119262A (ja) * 2008-11-14 2010-05-27 Hitachi Ltd スイッチング電源保護システム、マザーボード及び計算機
CN202679064U (zh) * 2012-07-13 2013-01-16 深圳供电局有限公司 一种识别母线故障区域的电源备自投设备
CN103001195A (zh) * 2012-11-13 2013-03-27 江苏省电力公司镇江供电公司 快速切除变压器死区故障的继电保护方法
CN103280782A (zh) * 2013-05-08 2013-09-04 国家电网公司 变压器死区故障切除的继电保护方法
CN105375437A (zh) * 2015-12-18 2016-03-02 江苏省电力公司宿迁供电公司 带突变量启动的主变低后备保护装置
CN205693346U (zh) * 2016-06-15 2016-11-16 国网江苏省电力公司无锡供电公司 花瓣型配网线路光纤差动保护电路
CN107404109A (zh) * 2016-05-18 2017-11-28 河南第火电建设公司 母联断路器的失灵与盲区保护方法
CN109713648A (zh) * 2018-09-18 2019-05-03 国网江苏省电力有限公司镇江供电分公司 快速切除不完整内桥接线死区故障的继电保护方法
CN109861181A (zh) * 2019-04-02 2019-06-07 国网江苏省电力有限公司镇江供电分公司 一种消除分段及母联断路器死区故障的继电保护方法
CN109936121A (zh) * 2019-04-02 2019-06-25 国网江苏省电力有限公司镇江供电分公司 110kV单母线分段接线母差保护闭锁备自投保护方法
CN109980615A (zh) * 2019-04-02 2019-07-05 国网江苏省电力有限公司镇江供电分公司 消除分段断路器及母联断路器死区故障继电保护方法
CN110661235A (zh) * 2019-10-18 2020-01-07 长园深瑞继保自动化有限公司 接入母联开关两侧ct的母线保护方法

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010119262A (ja) * 2008-11-14 2010-05-27 Hitachi Ltd スイッチング電源保護システム、マザーボード及び計算機
CN101478177A (zh) * 2009-01-08 2009-07-08 杭州市电力局 一种适用于变电站主变跳闸时的安全自动控制方法
CN202679064U (zh) * 2012-07-13 2013-01-16 深圳供电局有限公司 一种识别母线故障区域的电源备自投设备
CN103001195A (zh) * 2012-11-13 2013-03-27 江苏省电力公司镇江供电公司 快速切除变压器死区故障的继电保护方法
CN103280782A (zh) * 2013-05-08 2013-09-04 国家电网公司 变压器死区故障切除的继电保护方法
CN105375437A (zh) * 2015-12-18 2016-03-02 江苏省电力公司宿迁供电公司 带突变量启动的主变低后备保护装置
CN107404109A (zh) * 2016-05-18 2017-11-28 河南第火电建设公司 母联断路器的失灵与盲区保护方法
CN205693346U (zh) * 2016-06-15 2016-11-16 国网江苏省电力公司无锡供电公司 花瓣型配网线路光纤差动保护电路
CN109713648A (zh) * 2018-09-18 2019-05-03 国网江苏省电力有限公司镇江供电分公司 快速切除不完整内桥接线死区故障的继电保护方法
CN109861181A (zh) * 2019-04-02 2019-06-07 国网江苏省电力有限公司镇江供电分公司 一种消除分段及母联断路器死区故障的继电保护方法
CN109936121A (zh) * 2019-04-02 2019-06-25 国网江苏省电力有限公司镇江供电分公司 110kV单母线分段接线母差保护闭锁备自投保护方法
CN109980615A (zh) * 2019-04-02 2019-07-05 国网江苏省电力有限公司镇江供电分公司 消除分段断路器及母联断路器死区故障继电保护方法
CN110661235A (zh) * 2019-10-18 2020-01-07 长园深瑞继保自动化有限公司 接入母联开关两侧ct的母线保护方法

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