CN114498582B - 一种适应出线隔刀不同安装位置的t区保护方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种适应出线隔刀不同安装位置的T区保护方法及系统，采集隔离刀闸位置信号、两端运行压板投退状态信号以及边断路器、中断路器及出线断路器电流；若隔离刀闸位置信号、两端运行压板投退状态信号分别为隔离刀闸位置开入信号且两端运行压板投入信号，则为两端运行方式，否则为三端运行方式；当判断为两端运行方式时，依据边断路器、中断路器电流进行差动保护或依据边断路器、中断路器和出线断路器电流进行过流保护；当判断为三端运行方式时，依据边断路器、中断路器和出线断路器电流进行差动保护。优点：适应出线CT在出线隔刀内侧或外侧的布置形式，能够快速可靠切除出线CT在隔离刀闸内侧，刀闸退出时，CT和刀闸之间的死区故障。
Description
技术领域
本发明涉及一种适应出线隔刀不同安装位置的T区保护方法及系统，属于电力系统继电保护技术领域。
背景技术
500kV及以上电压等级主接线形式一般为一个半断路器接线方式，在出线配置隔离刀闸，且线路保护CT使用出线隔离刀闸侧CT的方式下通常配置T区保护，保护接入边断路器CT1、中断路器CT2及出线CT3三组电流。在出线隔离刀闸退出，线路退出运行且相邻断路器合环运行时需投入短引线保护，作为相邻两个断路器之间引线的保护；在出线隔离刀闸合上投入线路运行的情况下需投入T区保护。目前出线隔离刀闸和出线独立CT的位置多为如图1方式，目前的T区保护也是按适应此接线形式设计，但有少数如图2方式的应用场景存在，导致出现了一种新的故障类型，隔离刀闸和CT之间的死区故障。目前T区保护尚无法切除图2中k2点死区故障，故不适用于图2这种接线形式。T区保护现有技术为T区保护靠接入刀闸位置实现判断T区是运行于两端方式还是三端方式，在两端方式时投入两端差动保护和出线CT过流保护，两端差动保护动作跳边断路器和中断路器，过流保护动作通过线路保护远跳线路对侧断路器。在三端运行时投入三端差动保护，三端差动保护动作跳边断路器和中断路器，并通过线路保护远跳线路对侧断路器。
现有T区保护技术方案仅适用于图1方式，对于图2方式，当线路隔离刀闸退出时，存在k2死区故障类型，当发生死区故障时，由于DL1，DL2和电流及出线CT3均流过故障电流，现有T区保护将判断运行方式为三端运行，由于三端无差流，死区故障无法被有效快速切除。另外，对于图2方式，死区故障仅存在于出线隔离刀闸打开的情况，对于隔离刀闸闭合，线路投入运行的情况下，不存在死区故障，但若线路空载，刀闸跳位误开入时，现有技术没有办法正确识别三端运行方式，从而对依靠运行方式投退的死区保护带来使用上的困难。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种适应出线隔刀不同安装位置的T区保护方法及系统。
为解决上述技术问题，本发明提供一种适应出线隔刀不同安装位置的T区保护方法，包括：
采集隔离刀闸位置信号、两端运行压板投退状态信号以及边断路器CT1、中断路器CT2及出线断路器CT3的电流；
若隔离刀闸位置信号、两端运行压板投退状态信号分别为隔离刀闸位置开入信号且两端运行压板投入信号，则判断为两端运行方式，否则判断为三端运行方式；
当判断为两端运行方式时，依据边断路器CT1、中断路器CT2的电流进行差动保护或依据边断路器CT1、中断路器CT2和出线断路器CT3的电流进行过流保护；
当判断为三端运行方式时，依据边断路器CT1、中断路器CT2和出线断路器CT3的电流进行差动保护。
进一步的，所述当判断为两端运行方式时，依据边断路器CT1、中断路器CT2的电流进行差动保护，包括：
对差动保护启动逻辑和差动保护动作逻辑的进行实时判别，符合对应判据后进行差动保护启动以及差动保护动作；
差动保护启动逻辑的判据为：
Itdφmax＞Iqd
其中：是差流中最大相差动电流值，/>分别为边断路器CT1、中断路器CT2的电流，Iqd为差动动作电流定值；
差动保护动作逻辑的判据为：
其中：Itdφ是相差动电流Itrφ是相制动电流，/>k是比率制动系数。
进一步的，所述过流保护，包括：
当边断路器CT1和中断路器CT2的和电流低于预设的有流门槛，且出线断路器CT3的电流超过预设的过流定值时动作，所述动作为远跳线路对侧断路器。
进一步的，所述当判断为三端运行方式时，依据边断路器CT1、中断路器CT2和出线断路器CT3的电流进行差动保护，包括：
对差动保护启动逻辑和差动保护动作逻辑的进行实时判别，符合对应判据后进行差动保护启动以及差动保护动作；
差动保护启动逻辑的判据为：
Itdφmax＞Iqd
其中：是差流中最大相差动电流值，/>分别为边断路器CT1、中断路器CT2及出线断路器CT3的电流，Iqd为差动动作电流定值；
差动保护动作逻辑的判据为：
其中：Itdφ是相差动电流Itrφ是相制动电流，/>k是比率制动系数。
一种适应出线隔刀不同安装位置的T区保护系统，包括：
采集模块，用于采集隔离刀闸位置信号、两端运行压板投退状态信号以及边断路器CT1、中断路器CT2及出线断路器CT3的电流；
判断模块，用于若隔离刀闸位置信号、两端运行压板投退状态信号分别为隔离刀闸位置开入信号且两端运行压板投入信号，则判断为两端运行方式，否则判断为三端运行方式；
两端运行处理模块，用于当判断为两端运行方式时，依据边断路器CT1、中断路器CT2的电流进行差动保护或依据边断路器CT1、中断路器CT2和出线断路器CT3的电流进行过流保护；
三端运行处理模块，当判断为三端运行方式时，依据边断路器CT1、中断路器CT2和出线断路器CT3的电流进行差动保护。
进一步的，所述两端运行处理模块包括：
差动保护单元，用于进行差动保护启动逻辑和差动保护动作逻辑的实时判别，符合对应判据后进行差动保护启动以及差动保护动作；
差动保护启动逻辑的判据为：
Itdφmax＞Iqd
其中：是差流中最大相差动电流值，/>分别为边断路器CT1、中断路器CT2的电流，Iqd为差动动作电流定值；
差动保护动作逻辑的判据为：
其中：Itdφ是相差动电流Itrφ是相制动电流，/>k是比率制动系数。
进一步的，所述两端运行处理模块包括：
过流保护单元，用于当边断路器CT1和中断路器CT2的和电流低于预设的有流门槛，且出线断路器CT3的电流超过预设的过流定值时动作，所述动作为远跳线路对侧断路器。
进一步的，所述两端运行处理模块，用于进行差动保护启动逻辑和差动保护动作逻辑的实时判别，符合对应判据后进行差动保护启动以及差动保护动作；
差动保护启动逻辑的判据为：
Itdφmax＞Iqd
其中：是差流中最大相差动电流值，/>分别为边断路器CT1、中断路器CT2及出线断路器CT3的电流，Iqd为差动动作电流定值；
差动保护动作逻辑的判据为：
其中：Itdφ是相差动电流Itrφ是相制动电流，/>k是比率制动系数。
一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当由计算设备执行时，使得所述计算设备执行所述的方法中的任一方法。
一种计算设备，包括，
一个或多个处理器、存储器以及一个或多个程序，其中一个或多个程序存储在所述存储器中并被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行所述的方法中的任一方法的指令。
本发明所达到的有益效果：
本发明适应出线CT在出线隔刀内侧或外侧的不同位置布置形式。能够快速可靠切除出线CT在隔离刀闸内侧，刀闸退出时，CT和刀闸之间的死区故障。相比目前的T区保护方案，本方法在保护系统对外特征上仅增加“两端运行压板”，确保系统正确识别一次设备两端运行方式，在出线CT在隔离刀闸内侧时，避免隔离刀闸误开入时，无法正确识别死区故障与区外故障的问题。
附图说明
图1是出线CT在刀闸位置外侧的电路示意图；
图2是出线CT在刀闸位置内侧的电路示意图；
图3是本发明的T区保护流程图；
图4是两端运行方式的逻辑判断示意图；
图5是两端运行方式下的过流保护动作的逻辑判断示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图3所示，一种适应出线隔刀不同安装位置的T区保护方法，包括以下步骤：
(1)T区保护系统采集边断路器CT1、中断路器CT2及出线CT3三组电流。
(2)系统采集刀闸跳闸位置开入，并设置“两端运行压板”，如图4所示，两端运行判据为：有隔离刀闸跳闸位置开入且“两端运行压板”投入。增加“刀闸位置不对应”告警信号，当“两端运行压板”投退状态和隔离刀闸位置不对应时告警，对应时告警自动返回。
(3)T区保护配置差动保护和过流保护。
(4)当判断为两端运行方式时，差动保护封出线CT3，即出线CT3电流不参与差动启动及差动逻辑计算。差动保护启动及动作逻辑为：
启动元件：差动电流启动判据为：
Itdφmax＞Iqd
其中：是差流中最大相差动电流值。两端运行方式时/>置0。
差动保护逻辑：
其中：Itdφ：相差动电流
Itrφ：相制动电流k：为[比率制动系数]。
Iqd：为[差动动作电流定值]。
(5)如图5所示，过流保护动作逻辑为：当判断为两端运行方式时投入过流保护，过流保护当边断路器和中断路器和电流低于有流门槛，且出线CT电流超过过流定值时动作。过流保护动作远跳线路对侧断路器。有流门槛应高于DL1，DL2和电流的最大不平衡电流。
图5中，为边断路器和中断路器和电流/> 为出线CT电流。
(6)T区保护系统包含电源板、交流采样板、CPU板、开入板和开出板。具备信号开入、跳闸及信号开出功能，具备人机交互功能。
步骤(2)中“两端运行压板”可以是硬压板也可以是软压板。
步骤(3)中差动保护为差动保护采用三侧差动，计算边断路器CT1、中断路器CT2及出线CT3三组电流。
对差动保护启动逻辑和差动保护动作逻辑的进行实时判别，符合对应判据后进行差动保护启动以及差动保护动作；
差动保护启动逻辑的判据为：
Itdφmax＞Iqd
其中：是差流中最大相差动电流值，/>分别为边断路器CT1、中断路器CT2及出线断路器CT3的电流，Iqd为差动动作电流定值；
差动保护动作逻辑的判据为：
其中：Itdφ是相差动电流Itrφ是相制动电流，/>k是比率制动系数。
实施例：
500kV及以上电压等级主接线形式一般为一个半断路器接线方式，在出线配置隔离刀闸，且线路保护CT使用出线隔离刀闸侧CT的方式下通常配置T区保护，一般情况线路保护CT在出线隔离刀闸外侧如图1，但也有线路保护CT在出线隔离刀闸内侧的情况，如图2。本方案T区保护可适用于以上两种情况，T区保护系统接入边断路器CT1、中断路器CT2及出线CT3三组电流，接入出线隔离刀闸跳闸位置。按实际运行方式正确投退“两端运行压板”。
以图1、图2两种接线形式分别说明保护动作情况。当图1接线方式出线隔离刀闸分位时，即两端运行时，T区保护系统差动保护封CT3电流，当k1点故障时，差动保护动作跳DL1，DL2断路器；当k2点故障时，因引线侧没有故障，DL1，DL2和电流小于有流门槛，出线CT3流经故障电流，过流保护动作远跳线路对侧断路器。隔离刀闸合位时，即三端运行时，发生区内故障，三侧差动动作。当图2接线方式出线隔离刀闸分位时，即两端运行时，T区保护系统差动保护封CT3电流，当k1点故障时，差动保护动作跳DL1，DL2断路器；当k2点死区故障时，DL1，DL2和电流流经故障电流，大于有流门槛，过流保护不动作，差动保护动作跳开DL1，DL2断路器。
相应的本发明还提供一种适应出线隔刀不同安装位置的T区保护系统，包括：
采集模块，用于采集隔离刀闸位置信号、两端运行压板投退状态信号以及边断路器CT1、中断路器CT2及出线断路器CT3的电流；
判断模块，用于若隔离刀闸位置信号、两端运行压板投退状态信号分别为隔离刀闸位置开入信号且两端运行压板投入信号，则判断为两端运行方式，否则判断为三端运行方式；
两端运行处理模块，用于当判断为两端运行方式时，依据边断路器CT1、中断路器CT2的电流进行差动保护或依据边断路器CT1、中断路器CT2和出线断路器CT3的电流进行过流保护；
三端运行处理模块，当判断为三端运行方式时，依据边断路器CT1、中断路器CT2和出线断路器CT3的电流进行差动保护。
所述两端运行处理模块包括：
差动保护单元，用于进行差动保护启动逻辑和差动保护动作逻辑的实时判别，符合对应判据后进行差动保护启动以及差动保护动作；
差动保护启动逻辑的判据为：
Itdφmax＞Iqd
其中：是差流中最大相差动电流值，/>分别为边断路器CT1、中断路器CT2的电流，Iqd为差动动作电流定值；
差动保护动作逻辑的判据为：
其中：Itdφ是相差动电流Itrφ是相制动电流，/>k是比率制动系数。
所述两端运行处理模块包括：
过流保护单元，用于当边断路器CT1和中断路器CT2的和电流低于预设的有流门槛，且出线断路器CT3的电流超过预设的过流定值时动作，所述动作为远跳线路对侧断路器。
所述两端运行处理模块，用于进行差动保护启动逻辑和差动保护动作逻辑的实时判别，符合对应判据后进行差动保护启动以及差动保护动作；
差动保护启动逻辑的判据为：
Itdφmax＞Iqd
其中：是差流中最大相差动电流值，/>分别为边断路器CT1、中断路器CT2及出线断路器CT3的电流，Iqd为差动动作电流定值；
差动保护动作逻辑的判据为：
其中：Itdφ是相差动电流Itrφ是相制动电流，/>k是比率制动系数。
一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当由计算设备执行时，使得所述计算设备执行所述的方法中的任一方法。
一种计算设备，包括，
一个或多个处理器、存储器以及一个或多个程序，其中一个或多个程序存储在所述存储器中并被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行所述的方法中的任一方法的指令。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种适应出线隔刀不同安装位置的T区保护方法，其特征在于，包括：
采集隔离刀闸位置信号、两端运行压板投退状态信号以及边断路器CT1、中断路器CT2及出线断路器CT3的电流；
若隔离刀闸位置信号、两端运行压板投退状态信号分别为隔离刀闸位置开入信号且两端运行压板投入信号，则判断为两端运行方式，否则判断为三端运行方式；
当判断为两端运行方式时，依据边断路器CT1、中断路器CT2的电流进行差动保护或依据边断路器CT1、中断路器CT2和出线断路器CT3的电流进行过流保护；
当判断为三端运行方式时，依据边断路器CT1、中断路器CT2和出线断路器CT3的电流进行差动保护；
所述当判断为两端运行方式时，依据边断路器CT1、中断路器CT2的电流进行差动保护，包括：
对差动保护启动逻辑和差动保护动作逻辑的进行实时判别，符合对应判据后进行差动保护启动以及差动保护动作；
差动保护启动逻辑的判据为：
Itdφmax＞Iqd
其中：是差流中最大相差动电流值，/>分别为边断路器CT1、中断路器CT2的电流，Iqd为差动动作电流定值；
差动保护动作逻辑的判据为：
其中：Itdφ是相差动电流Itrφ是相制动电流，/>k是比率制动系数。
2.根据权利要求1所述的适应出线隔刀不同安装位置的T区保护方法，其特征在于，所述依据边断路器CT1、中断路器CT2和出线断路器CT3的电流进行过流保护，包括：
当边断路器CT1和中断路器CT2的和电流低于预设的有流门槛，且出线断路器CT3的电流超过预设的过流定值时动作，所述动作为远跳线路对侧断路器。
3.根据权利要求1所述的适应出线隔刀不同安装位置的T区保护方法，其特征在于，所述当判断为三端运行方式时，依据边断路器CT1、中断路器CT2和出线断路器CT3的电流进行差动保护，包括：
对差动保护启动逻辑和差动保护动作逻辑的进行实时判别，符合对应判据后进行差动保护启动以及差动保护动作；
差动保护启动逻辑的判据为：
Itdφmax＞Iqd
其中：是差流中最大相差动电流值，/>分别为边断路器CT1、中断路器CT2及出线断路器CT3的电流，Iqd为差动动作电流定值；
差动保护动作逻辑的判据为：
其中：Itdφ是相差动电流Itrφ是相制动电流，/>k是比率制动系数。
4.一种适应出线隔刀不同安装位置的T区保护系统，其特征在于，包括：
采集模块，用于采集隔离刀闸位置信号、两端运行压板投退状态信号以及边断路器CT1、中断路器CT2及出线断路器CT3的电流；
判断模块，用于若隔离刀闸位置信号、两端运行压板投退状态信号分别为隔离刀闸位置开入信号且两端运行压板投入信号，则判断为两端运行方式，否则判断为三端运行方式；
两端运行处理模块，用于当判断为两端运行方式时，依据边断路器CT1、中断路器CT2的电流进行差动保护或依据边断路器CT1、中断路器CT2和出线断路器CT3的电流进行过流保护；
三端运行处理模块，当判断为三端运行方式时，依据边断路器CT1、中断路器CT2和出线断路器CT3的电流进行差动保护；
所述两端运行处理模块包括：
差动保护单元，用于进行差动保护启动逻辑和差动保护动作逻辑的实时判别，符合对应判据后进行差动保护启动以及差动保护动作；
差动保护启动逻辑的判据为：
Itdφmax＞Iqd
其中：是差流中最大相差动电流值，/>分别为边断路器CT1、中断路器CT2的电流，Iqd为差动动作电流定值；
差动保护动作逻辑的判据为：
其中：Itdφ是相差动电流Itrφ是相制动电流，/>k是比率制动系数。
5.根据权利要求4所述的适应出线隔刀不同安装位置的T区保护系统，其特征在于，所述两端运行处理模块包括：
过流保护单元，用于当边断路器CT1和中断路器CT2的和电流低于预设的有流门槛，且出线断路器CT3的电流超过预设的过流定值时动作，所述动作为远跳线路对侧断路器。
6.根据权利要求4所述的适应出线隔刀不同安装位置的T区保护系统，其特征在于，所述两端运行处理模块，用于进行差动保护启动逻辑和差动保护动作逻辑的实时判别，符合对应判据后进行差动保护启动以及差动保护动作；
差动保护启动逻辑的判据为：
Itdφmax＞Iqd
其中：是差流中最大相差动电流值，/>分别为边断路器CT1、中断路器CT2及出线断路器CT3的电流，Iqd为差动动作电流定值；
差动保护动作逻辑的判据为：
其中：Itdφ是相差动电流Itrφ是相制动电流，/>k是比率制动系数。
7.一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，其特征在于，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当由计算设备执行时，使得所述计算设备执行根据权利要求1至3所述的方法中的任一方法。
8.一种计算设备，其特征在于，包括，
一个或多个处理器、存储器以及一个或多个程序，其中一个或多个程序存储在所述存储器中并被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行根据权利要求1至3所述的方法中的任一方法的指令。
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| 500kV变电站3/2接线T区短引线保护方案探讨;李旭 等;电力系统保护与控制;第37卷(第18期);102-104 * |
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