CN114039337B - 一种解决单ct配置线路末端故障无法快切的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种解决单CT配置线路末端故障无法快切的方法，属于电网安全运行技术领域。本方法包含三种解决方案：优化线路复电操作顺序和电网运行方式；优化线路保护定值整定原则；设置跳位加速保护动作逻辑。本发明方法对线路单侧或双侧单CT配置的情况均适用，可通过优化复电操作顺序或系统运行方式实现，也可通过优化整定计算原则或保护动作逻辑实现；本方法在消除单CT配置线路末端故障无法快速切除风险的同时，不会导致保护拒动或误动，易于推广应用。

Description

一种解决单CT配置线路末端故障无法快切的方法
技术领域
本发明属于电网安全运行技术领域，具体涉及一种解决单CT配置线路末端故障无法快切的方法。
背景技术
系统发生故障后快速准确隔离故障是电网安全稳定运行的前提，国际上多次发生与保护或开关拒动直接相关的大停电事故，其共性特征是系统发生故障后，主保护或开关拒动导致故障未能快速切除，进而引起系统失稳、解列，最终导致大面积停电。
单CT配置因其经济性较高而被广泛应用，但在双母线或单母线接线方式下，如图1所示，线路MN的N侧为单CT配置，当线路MN因复电或设置为系统断点等原因处于空充状态且单CT配置侧断路器(2DL)处于热备用时，若单CT侧断路器与CT之间K点发生故障时，故障位于线路保护范围外，线路保护不动作，故障位于母线保护范围内，但断路器处热备用，母线保护因复压闭锁不开放也无法动作，故障无法快速切除，最终只能通过线路对侧动作时间较长的距离II段或零序II段保护动作切除故障，期间存在电力系统失稳的风险。因此如何克服现有技术的不足是目前电网安全运行技术领域亟需解决的问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种解决单CT配置线路末端故障无法快切的方法，可以消除单CT配置线路末端故障无法快速切除的风险。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种解决单CT配置线路末端故障无法快切的方法，包括：
1)若线路一侧为单CT配置，对侧为双CT配置，系统具备条件时，线路复电时从单CT侧对线路充电；
2)若系统不具备条件或线路两侧均为单CT配置，则在充电前投入充电侧断路器的充电过流保护，线路充电正常后合环带负荷前退出充电过流保护；
3)对于长期空充作为系统断点的线路，若线路一侧为双CT配置，另一侧为单CT配置，系统具备条件时，将双CT侧设置为系统断点。
进一步，优选的是，还包括：
对于单CT配置侧断路器长期热备用作为系统断点的线路，按优先保证系统稳定性且尽量避免区外误动的原则来整定运行侧线路保护距离II段及零序II段保护的动作时间tII，tII计算公式为tII＝tδ-td-tb-Δt，tδ为系统极限切除时间，td为断路器最长动作时间，tb为保护判据固有动作时间，Δt为考虑信号传输时延裕度时间。
进一步，优选的是，td取60ms。
进一步，优选的是，tb取20～30ms，Δt取20-30ms。
进一步，优选的是，还包括：
单CT侧线路保护装置若收到TWJ位置开入，同时满足线路有流且母线电压未达到复压闭锁开放条件，立即发送加速信号至对侧线路保护装置，对侧线路保护启动且收到加速信号后，加速距离II段和零序II段保护按预设加速延时动作跳闸。
进一步，优选的是，预设延时取100ms。
本发明中，所述的“系统具备条件时”通常是指电力系统对输电线路的充电顺序或断点设置位置没有要求。
本发明中，所述的“复压闭锁开放条件”通常是指电力系统母线保护装置中设置的一种保护条件，当母线复合电压满足装置定值设置时，允许母线保护动作跳闸.
本发明中，所述的“对于长期空充作为系统断点的线路”中“长期”是指断路器转为热备用状态后，不会马上接着将其转为运行状态或冷备用状态，而是让其继续保持在热备用状态运行。
“对于单CT配置侧断路器长期热备用作为系统断点的220kV及以上线路”中“长期”是区别于正常的复电过程，指断路器转为热备用状态后，不会马上接着将其转为运行状态或冷备用状态，而是让其继续保持在热备用状态。
本发明与现有技术相比，其有益效果为：
(1)适用性强。该方法对线路单侧或双侧单CT配置的情况均适用，可通过优化复电操作顺序或系统运行方式实现，也可通过优化整定计算原则或保护动作逻辑实现；
(2)经济性高。本方法的前两种解决方案无需任何投资，仅需优化复电操作顺序或系统运行，以及改进整定计算原则；第三种解决方案仅需改变现有保护装置动作逻辑，无需增加任何装置即可实现，具有很高的经济性；
(3)可靠性高。本方法在消除单CT配置线路末端故障无法快速切除风险的同时，不会导致保护拒动或误动，易于推广应用。
附图说明
图1为单CT配置线路末端故障无法快切示意图；
图2为线路单CT侧向双CT侧充电示意图；
图3为跳位加速发送侧逻辑图；其中，“&M1”表示M1这个模块采用的是“与”逻辑，即跳闸位置、线路有流、电压不开放三个条件同时的情况下才向对侧发加速信号；
图4为跳位加速接收侧逻辑图；其中，“＞＝1 M2”表示M2这个模块采用的是“或”逻辑，即距离二段或零序II段满足条件就动作；“&M3”表示M3这个模块采用的是“与”逻辑，即加速信号、启动、M2模块三个条件同时满足才出口；M2与M3的连接关系是：M2作为M3判别的一个分支条件。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述。
本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用材料或设备未注明生产厂商者，均为可以通过购买获得的常规产品。
实施例1
一种解决单CT配置线路末端故障无法快切的方法，采用优化线路复电操作顺序和电网运行方式的解决方案。如图2所示，线路MN的M侧为双CT配置，N侧为单CT配置，若系统具备条件，线路复电时应选择N侧作为充电侧对线路充电，设置系统断点时应将M侧作为系统断点，期间线路发生故障均可实现快切。
若系统不具备条件或线路两侧均为单CT配置，则应在充电前投入充电侧断路器的充电过流保护，线路充电正常后合环带负荷前退出充电过流保护，期间若热备用侧断路器与CT之间发生故障，可通过充电过流保护快速切除故障，消除系统失稳风险。
实施例2
一种解决单CT配置线路末端故障无法快切的方法，采用优化线路保护定值整定原则的解决方案。如图1所示，若线路MN的N侧为单CT配置，且因系统运行需要，N侧断路器需长期热备用作为系统断点，由M侧空充线路运行。为消除N侧断路器与CT间故障无法快速切除的风险，可按“优先保证系统稳定性，尽量避免区外误动”的原则来整定M测线路保护距离II段及零序II段的动作时间tII，tII计算公式为tII＝tδ-td-tb-Δt，tδ为系统极限切除时间，td为断路器最长动作时间，根据最新断路器技术规范规定，可取60ms，tb为保护判据固有动作时间，一般可取20～30ms，Δt为考虑信号传输时延裕度时间，一般可取20-30ms。假设系统极限切除时间tδ为250ms，td取60ms，tb取30ms，Δt取30ms，则M侧线路保护距离II段及零序II段的动作时间tII为130ms。
当线路MN由M侧空充且N侧断路器与CT间故障时，可通过M侧线路保护的距离II段或零序II段保护在250ms内快速切除故障，系统不会失稳。
实施例3
一种解决单CT配置线路末端故障无法快切的方法，采用设置“跳位加速”保护动作逻辑的解决方案。如图1所示，若线路MN的N侧为单CT配置，可在线路MN的N侧线路保护中设置“跳位加速”保护动作逻辑，如图3所示，若N侧线路保护收到TWJ位置开入，同时检测到线路有流且母线电压未达到复压闭锁开放条件，则立即发送“加速信号”至M侧线路保护。如图4所示，M侧线路保护启动且收到“加速信号”后，对线路保护距离II段和零序II段保护按预设加速延时动作跳闸，通常预设延时可取100ms。
当线路MN因系统断点设置或复电处于M侧空充运行期间，若N侧断路器与CT之间发生故障，此时N侧线路保护收到N侧断路器跳闸开入，同时故障电流流过CT绕组满足线路有流条件，且线路保护所用母线电压未达到开放条件，满足“跳位加速”保护动作逻辑，N侧线路保护将向M侧线路保护发送“加速信号”。M侧线路保护因N侧故障处于启动状态，同时收到N侧线路保护发送的“加速信号”，M侧线路保护的距离Ⅱ段和零序Ⅱ段保护按预设加速延时动作跳闸，快速切除故障。
当线路MN正常带负荷运行时，若N侧断路器跳位误开入，“跳位加速”逻辑将满足并向M侧发送“加速信号”，但因为线路处于正常运行状态，M侧保护距离Ⅱ段和零序Ⅱ段保护不会动作，不会误出口跳闸。
当线路MN区外发生故障时，若N侧断路器跳位误开入，满足跳位+有流的动作条件，但因N侧母线电压达到电压开放条件，故不会误发“加速信号”，极端情况下，N侧母线电压未达到开放条件且故障点位于M侧线路保护距离Ⅱ段或零序Ⅱ段保护范围内，因加速后M侧距离Ⅱ段或零序Ⅱ段保护仍有100ms动作延时，可与故障线路纵联保护配合，保护可靠不误动。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种解决单CT配置线路末端故障无法快切的方法，其特征在于，包括：
1)若线路一侧为单CT配置，对侧为双CT配置，系统具备条件时，线路复电时从单CT侧对线路充电；
2)若系统不具备条件或线路两侧均为单CT配置，则在充电前投入充电侧断路器的充电过流保护，线路充电正常后合环带负荷前退出充电过流保护，期间若热备用侧断路器与CT之间发生故障，通过充电过流保护快速切除故障，消除系统失稳风险；
3)对于长期空充作为系统断点的线路，若线路一侧为双CT配置，另一侧为单CT配置，系统具备条件时，将双CT侧设置为系统断点；
对于单CT配置侧断路器长期热备用作为系统断点的线路，按优先保证系统稳定性且尽量避免区外误动的原则来整定运行侧线路保护距离II段及零序II段保护的动作时间tII，tII计算公式为tII＝tδ-td-tb-Δt，tδ为系统极限切除时间，td为断路器最长动作时间，tb为保护判据固有动作时间，Δt为时延裕度时间；
当线路MN由M侧空充且N侧断路器与CT间故障时，通过M侧线路保护的距离Ⅱ段或零序Ⅱ段保护在系统极限切除时间内快速切除故障，系统不会失稳。
2.根据权利要求1所述的解决单CT配置线路末端故障无法快切的方法，其特征在于，td取60ms。
3.根据权利要求1所述的解决单CT配置线路末端故障无法快切的方法，其特征在于，tb取20～30ms，Δt取20-30ms。
4.一种解决单CT配置线路末端故障无法快切的方法，其特征在于，包括：
单CT侧线路保护装置若收到TWJ位置开入，同时满足线路有流且母线电压未达到复压闭锁开放条件，立即发送加速信号至对侧线路保护装置，对侧线路保护启动且收到加速信号后，加速距离Ⅱ段和零序Ⅱ段保护按预设加速延时动作跳闸；
当线路MN因系统断点设置或复电处于M侧空充运行期间，若N侧断路器与CT之间发生故障，此时N侧线路保护收到N侧断路器跳闸开入，同时故障电流流过CT绕组满足线路有流条件，且线路保护所用母线电压未达到开放条件，满足跳位加速保护动作逻辑，N侧线路保护将向M侧线路保护发送加速信号；M侧线路保护因N侧故障处于启动状态，同时收到N侧线路保护发送的加速信号，M侧线路保护的距离Ⅱ段和零序Ⅱ段保护按预设加速延时动作跳闸，快速切除故障；
当线路MN正常带负荷运行时，若N侧断路器跳位误开入，跳位加速逻辑将满足并向M侧发送加速信号，但因为线路处于正常运行状态，M侧保护距离Ⅱ段和零序Ⅱ段保护不会动作，不会误出口跳闸；
当线路MN区外发生故障时，若N侧断路器跳位误开入，满足跳位+有流的动作条件，但因N侧母线电压达到电压开放条件，故不会误发加速信号，极端情况下，N侧母线电压未达到开放条件且故障点位于M侧线路保护距离Ⅱ段或零序Ⅱ段保护范围内，因加速后M侧距离Ⅱ段或零序Ⅱ段保护仍有预设延时时间来动作延时，能与故障线路纵联保护配合，保护可靠不误动；
其中，线路MN的N侧为单CT配置。
5.根据权利要求4所述的解决单CT配置线路末端故障无法快切的方法，其特征在于，预设延时取100ms。
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