CN113690849B - 一种三相联动式断路器的非全相保护逻辑实现方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及继电保护技术领域，一种三相联动式断路器的非全相保护逻辑实现方法，包括以下步骤：步骤S1：保护装置根据GCB位置接点变动判断是否启动非全相保护以及发电机组的供能方式；步骤S2：在发电机组并网或者解列时，分别采用并网判据和解列判据判断是否满足保护动作条件；步骤S3：当中任一判据满足保护动作条件时，保护动作于停机或者报警。本发明设计了一种采用多方式、多判据的非全相保护逻辑，能够满足发电厂现场的实际情况，解决了现有的GCB非全相保护单纯以负序电流或零序电压等作为单一判据的问题。

Description

一种三相联动式断路器的非全相保护逻辑实现方法
技术领域
本发明涉及继电保护技术领域，具体涉及一种三相联动式断路器的非全相保护逻辑实现方法。
背景技术
目前，三相联动式的发电机出口断路器(以下简称GCB)已在水力发电厂中广泛使用。但由于机械结构及频繁操作等原因，GCB在分合闸过程中可能出现三相状态不一致的情况。此时GCB两侧将产生零序及负序电压分量，同时产生负序电流流过定子绕组，进而产生负序磁场，感应出的倍频电流在转子接触电阻较大的部位会形成局部高温，进而灼烧转子，且因为负序磁场的存在造成机组振动加大，可能引起金属疲劳和机械损伤。因GCB在分合闸时机组负荷的不同，在出现非全相故障时零序电压及负序电流等电气量大小也不同，现有的GCB非全相保护单纯以负序电流或零序电压等作为判据，可能造成小负荷情况下发生GCB非全相故障时保护拒动，因此，根据发电厂现场实际情况，设计一种多判据、多方式的GCB非全相保护逻辑很有必要。
发明内容
本发明目的在于提供一种三相联动式断路器的非全相保护逻辑实现方法来克服现有技术的不足。
为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：
一种三相联动式断路器的非全相保护逻辑实现方法，包括以下步骤：
步骤S1：保护装置根据GCB位置接点变动判断是否启动非全相保护以及发电机组的供能方式，所述供能方式包括并网和解列，执行步骤S2；
步骤S2：在发电机组并网或者解列时，分别采用并网判据和解列判据判断是否满足保护动作条件，执行步骤S3；
步骤S3：当中任一判据满足保护动作条件时，保护动作于停机或者报警。
优选地，步骤S1中，GCB位置接点变动具体为：当所述GCB位置接点变动为GCB合闸或者GCB分闸时，均启动非全相保护，当检测到GCB合闸时，发电机机组并网，启动非全相保护并展宽保护时间，当检测GCB分闸时，发电机机组解列，启动非全相保护并展宽保护时间。
优选地，所述保护时间为300s。
优选地，步骤S2中，若发电机机组并网，则根据并网判据判断是否满足保护动作条件，若发电机机组解列，则根据解列判据判断是否满足保护动作条件。
优选地，所述并网判据具体为：保护装置采集并网保护相关的第一模拟量的实时值，判断展宽时间内所述第一模拟量的实时值是否大于第二模拟量定值，若大于定值且经延时后判断为满足保护动作条件。
优选地，所述第一模拟量包括GCB两侧零序电压相量差、GCB两侧最小零序电压、GCB两侧最小负序电流。
优选地，所述解列判据具体为：保护装置采集解列时保护相关的第二模拟量的瞬时值，判断展宽时间内所述第二模拟量的瞬时值是否大于第二模拟量定值，大于定值且经延时后认为满足保护动作条件。
优选地，所述第二模拟量包括GCB两侧零序电压相量差、GCB两侧最小零序电压、发电机机端最大相电流。
本发明的有益效果为：本发明设计了一种三相联动式断路器的非全相保护逻辑实现方法，以GCB位置接点变动为启动条件，分为机组并网和解列两种方式，并网方式采用GCB两侧零序电压相量差、最小零序电压和负序电流为判据；解列方式采用GCB两侧零序电压相量差、最小零序电压和最大相电流为判据，当两种方式判据满足定值时，动作于停机或报警，本发明设计了一种采用多方式、多判据的非全相保护逻辑，能够满足发电厂现场的实际情况，解决了现有的GCB非全相保护单纯以负序电流或零序电压等作为单一判据的问题。
附图说明
图1为本发明的整体示意图；
图2为本发明的具体流程图；
图3为本发明的非全相保护逻辑。
具体实施方式
下面结合本发明的附图1-3，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“逆时针”、“顺时针”“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
如图1所示，一种三相联动式断路器的非全相保护逻辑实现方法，包括以下步骤：
步骤S1：保护装置根据GCB位置接点变动判断是否启动非全相保护以及发电机组的供能方式，所述供能方式包括并网和解列，执行步骤S2；
步骤S2：在发电机组并网或者解列时，分别采用并网判据和解列判据判断是否满足保护动作条件，执行步骤S3；
步骤S3：当中任一判据满足保护动作条件时，保护动作于停机或者报警。
步骤S1中，GCB位置接点变动具体为：当所述GCB位置接点变动为GCB合闸或者GCB分闸时，均启动非全相保护，当检测到GCB合闸时，发电机机组并网，启动非全相保护并展宽保护时间，当检测GCB分闸时，发电机机组解列，启动非全相保护并展宽保护时间。
所述保护时间为300s。
步骤S2中，若发电机机组并网，则根据并网判据判断是否满足保护动作条件，若发电机机组解列，则根据解列判据判断是否满足保护动作条件。
所述并网判据具体为：保护装置采集并网保护相关的第一模拟量的实时值，判断展宽时间内所述第一模拟量的实时值是否大于第二模拟量定值，若大于定值且经延时后判断为满足保护动作条件。
所述第一模拟量包括GCB两侧零序电压相量差、GCB两侧最小零序电压、GCB两侧最小负序电流。
所述解列判据具体为：保护装置采集解列时保护相关的第二模拟量的瞬时值，判断展宽时间内所述第二模拟量的瞬时值是否大于第二模拟量定值，大于定值且经延时后认为满足保护动作条件。
所述第二模拟量包括GCB两侧零序电压相量差、GCB两侧最小零序电压、发电机机端最大相电流。
并网判据和解列判据包括以下公式：
min(UH0,UF0)＞Uset0
min(IH2,IF2)＞Iset2
max(IA,IB,IC)＞Iset1
其中，UH0、UF0分别为GCB两侧外接基波零序电压，IH2、IF2为断路器两侧负序电流，IA、IB、IC为发电机机端三相电流，K为装置内部调整系数，Uset0为外接基波零序电压有效值的门槛值，ΔUset0为断路器两侧外接零序电压相量差定值，Iset2为负序电流启动定值，Iset1为发电机最大相电流定值。
具体的，本发明以GCB位置接点变动为启动条件，分为并网和解列时两个方式，仅在发电机并网或者解列时投入并展宽300S，动作后果为停机或者报警。如图3所示，若非全相保护硬压板及控制字投入，在机组并网时当保护装置检测到GCB合闸，非全相保护启动并展宽300S，此时保护装置将判断GCB两侧零序电压相量差、两侧最小零序电压、两侧最小负序电流是否大于定值，若300S内上述电气量同时大于定值时，非全相保护经一定延时，动作于停机或报警。考虑机组解列时若发生非全相故障，负序电流很小，可能达不到动作定值，因此引入了发电机机端最大相电流定值。若非全相保护硬压板及控制字投入，在机组解列时当保护装置检测到GCB分闸，非全相保护启动并展宽300S，此时保护装置将判断GCB两侧零序电压相量差、两侧最小零序电压、发电机机端最大相电流是否满足定值，若300S内上述电气量同时达到定值时，非全相保护经一定延时，动作于停机或报警。

Claims (1)

1.一种三相联动式断路器的非全相保护逻辑实现方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1：保护装置根据GCB位置接点变动判断是否启动非全相保护以及发电机组的供能方式，所述供能方式包括并网和解列，执行步骤S2；
步骤S2：在发电机组并网或者解列时，分别采用并网判据和解列判据判断是否满足保护动作条件，执行步骤S3；
步骤S3：当中任一判据满足保护动作条件时，保护动作于停机或者报警；
步骤S1中，GCB位置接点变动具体为：当所述GCB位置接点变动为GCB合闸或者GCB分闸时，均启动非全相保护，当检测到GCB合闸时，发电机机组并网，启动非全相保护并展宽保护时间，当检测GCB分闸时，发电机机组解列，启动非全相保护并展宽保护时间；
所述保护时间为300s；
步骤S2中，若发电机机组并网，则根据并网判据判断是否满足保护动作条件，若发电机机组解列，则根据解列判据判断是否满足保护动作条件；
所述并网判据具体为：保护装置采集并网保护相关的第一模拟量的实时值，判断展宽时间内所述第一模拟量的实时值是否大于第二模拟量定值，若大于定值且经延时后判断为满足保护动作条件；
所述第一模拟量包括GCB两侧零序电压相量差、GCB两侧最小零序电压、GCB两侧最小负序电流；
所述解列判据具体为：保护装置采集解列时保护相关的第二模拟量的瞬时值，判断展宽时间内所述第二模拟量的瞬时值是否大于第二模拟量定值，大于定值且经延时后认为满足保护动作条件；
所述第二模拟量包括GCB两侧零序电压相量差、GCB两侧最小零序电压、发电机机端最大相电流；
并网判据和解列判据包括以下公式：
min(UH0,UF0)＞Uset0
min(IH2,IF2)＞Iset2
max(IA,IB,IC)＞Iset1
其中，UH0、UF0分别为GCB两侧外接基波零序电压，IH2、IF2为断路器两侧负序电流，IA、IB、IC为发电机机端三相电流，K为装置内部调整系数，Uset0为外接基波零序电压有效值的门槛值，ΔUset0为断路器两侧外接零序电压相量差定值，Iset2为负序电流启动定值，Iset1为发电机最大相电流定值。
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