CN201766350U - 基于goose的自适应简易母线保护装置 - Google Patents

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余文辉
朱广名
陈宏辉
冯杰
杨冬梅
余东明
叶睆
文继锋
丁力
吕航
李力
陈松林
李九虎
高新华
陈炯聪
杨颖安
马凯
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Abstract

本实用新型公开了一种基于GOOSE的自适应简易母线保护装置，包括高速背板总线、DSP插件、液晶、CPU插件和光纤以太网插件，过程层网络的GOOSE信号连接到光纤以太网插件的输入，光纤以太网插件将GOOSE信号转换成数字信号将输出通过高速背板总线连接到DSP插件的DSP处理器；DSP处理器的输出再通过高速背板总线传输到光纤以太网插件，光纤以太网插件将输出信号连接到过程层网络；CPU插件的微处理器CPU芯片通过高速背板总线连接DSP插件；同时DSP插件通过485通讯口连接到液晶。本实用新型可以用于传统变电站和数字化变电站应用过程中变电站低电压等级的母线快速保护。

Description

基于GOOSE的自适应简易母线保护装置
技术领域
本实用新型涉及一种变电站低电压等级母线的自适应母线保护装置，尤其是以基于GOOSE网络服务、优先跳开发送闭锁信号的小电源、小电流动作切除后的加速跳闸的简易母线保护的新装置。
背景技术
由于变压器低压侧额定容量一般比变压器全容量要小，而且变压器低压侧故障短路电流按照标幺折算之后相对绕组的额定电流来说很大，所以变压器低压侧故障切除时间较长情况下很容易导致变压器由于故障过电流而损毁，同时变压器后备保护动作时间长会造成事故范围扩大，必须快速切除故障电流，阻止事故进一步扩大，保证变压器和电力系统的安全稳定运行。
同时变压器的后备保护还需要和出线的保护相互配合，这就导致了后备动作的选择性和速动性之间的矛盾，目前，在传统的中、低压继电保护系统中，一般通过增设简易母线保护的方式来解决选择性和速动性之间的矛盾。但是，由于简易母线保护装置动作逻辑需要在多个装置之间传递启动闭锁信号，这样，在各间隔层设备之间以及间隔层和过程层设备之间需用大量的电缆连接，使传统方式下各个线路保护装置、分段母线保护装置与简易母线保护装置之间存在较多硬开入连线，导致二次回路接线比较复杂，容易出错，可靠性不高，此外，低压侧小电源的存在从原理上来说对简易母差保护的颠覆，只能通过无选择的跳闸和延时跳闸方式对简易母差进行弥补，因此，简易母线保护装置在传统变电站的应用非常困难，其优势不能充分体现。而GOOSE面向通用对象的变电站事件(是IEC 61850标准中用于满足变电站自动化系统快速报文需求的机制。
发明内容
本实用新型的目的是：提供一种新型的自适应简易母线保护装置，尤其是基于GOOSE的自适应简易母线保护装置，保证任何情况下，都可以快速切除变压器低压侧母线故障，保证变压器和电力系统的安全稳定运行。
本实用新型的解决方案：基于GOOSE的自适应简易母线保护装置，包括高速背板总线、DSP插件，CPU插件和光纤以太网插件，过程层网络的GOOSE信号连接到光纤以太网插件的输入，光纤以太网插件将GOOSE信号转换成数字信号将输出通过高速背板总线连接到DSP插件的DSP处理器；DSP芯片的输出再通过高速背板总线传输到光纤以太网插件，将输出信号发送到过程层网络；CPU插件的微处理器CPU芯片通过高速背板总线连接DSP插件；同时DSP插件通过485通讯口连接到液晶。
由于简易母线保护需要多个保护和二次装置之间的传递启动闭锁信号，使得传统方式下各个出线保护和分段保护与简易母线保护之间存在较多硬开入连线，导致了二次回路比较复杂，容易出错，可靠性也不高。数字化变电站的相关技术已经在国内多个变电站投入应用，并得到较长时间的验证，其中的GOOSE通信机制在部分传统采样变电站也得到了很好的实用验证。GOOSE的好处在于一旦物理连接确立，只要通道的带宽足够，可以任意增加连接，可扩展性很强。采用GOOSE通信，完全回避了以往常规接点误碰的问题，并且在GOOSE断链的情况下可以发出报警信号，实现了二次回路的在线监视。
简易母线保护在受到闭锁信号的情况下，可以区分是正常出线还是小电源出线发送的闭锁信号，如果是正常出线发送到闭锁信号，则闭锁保护，等待出线保护将故障切除，如果出线开关失灵，出线保护会延时收回闭锁信号，开放简易母线保护跳开变压器低压侧开关，如果是小电源出线发送闭锁信号，简易母线保护首先发送跳闸命令跳开发送闭锁信号的小电源出线，并且在该电源出线闭锁信号收回之后加速跳开变压器低压侧开关，保证母线故障的快速切除，并且在变压器低压侧开关失灵的情况下，可以经小延时快速跳开变压器各侧开关。
通过本实用新型的使用，可以很好的解决目前变电站内变压器低压侧近距离区外故障，尤其是母线故障的动作切除速度，对提高变压器的安全稳定运行有显著的意义。
附图说明
图1为本实用新型自适应简易母线的系统构造框图
图2为变低简易母线保护逻辑图
图3为分段简易母线保护逻辑图
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步说明：
本实用新型的简易母线保护装置：如图1所示，基于GOOSE的自适应简易母线保护装置，包含高速背板总线、电源插件，CPU插件、DSP插件，交流插件(或电子式互感器接口插件)。外部产生GOOSE信号连接到光纤以太网插件的输入，光纤以太网插件将GOOSE信号转换成数字信号将输出通过高速背板总线连接到DSP插件的DSP处理器；DSP芯片的输出再通过高速背板总线传输到光纤以太网插件，将输出信号发送到过程层网络。CPU插件的微处理器CPU芯片通过高速背板总线连接DSP插件；同时DSP插件通过485通讯口连接到液晶。
本实用新型的简易母线保护装置：
出线保护配置：输出闭锁GOOSE信号：出线故障，输出接点闭锁相应的变压器低压侧和母联(分段)的母线保护；在判断到失灵的情况下收回闭锁信号；
变压器低压侧后备保护配置：
简易母线保护功能(逻辑见图2)，变低开关失灵保护，变压器低压侧开关失灵和发生死区故障，在简易母线保护跳开低压侧开关后，故障电流不消失，经延时跳变高开关。
母联(分段)保护配置：简易母线保护功能(逻辑见图3)，输出闭锁接点：分段过流启动输出GOOSE信号闭锁两侧变压器低压侧后备保护中的简易母线保护保护功能，在
分段开关为分位时不发闭锁信号。在判断到分段失灵的情况下收回闭锁信号；
简易母线保护中默认1-5闭锁信号输入源为小电源出线，现场请将所有的小电源出线对应到这5个输入中。简易母差第一时限的跳闸出口不设定跳闸控制字，直接通过GOOSE跳开发送闭锁信号的小电源出线(最多为出线1-5)。
母线区外故障时，相关保护能够发出闭锁信号闭锁简易母线保护，母线区内故障时，相关保护不能发出闭锁信号，简易母线保护可以快速动作切除变压器低压侧开关。低压侧如果有小电源，母线区内故障，仅收到小电源并网线路的闭锁信号时，简易母线保护经t1延时先跳开低压侧小电源。

Claims (2)

1.基于GOOSE的自适应简易母线保护装置，其特征是包括高速背板总线、DSP插件、液晶、CPU插件和光纤以太网插件，过程层网络的GOOSE信号连接到光纤以太网插件的输入，光纤以太网插件将GOOSE信号转换成数字信号将输出通过高速背板总线连接到DSP插件的DSP处理器；DSP处理器的输出再通过高速背板总线传输到光纤以太网插件，光纤以太网插件将输出信号连接到过程层网络；CPU插件的微处理器CPU芯片通过高速背板总线连接DSP插件；同时DSP插件通过485通讯口连接到液晶。
2.如权利要求1所述的基于GOOSE的自适应简易母线保护装置，其特征是：光纤以太网插件连接GOOSE信号，光纤以太网插件通过高速背板总线将转换后的GOOSE数字信号发送到DSP插件。
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