CN209329686U - 一种区分站内故障和线路故障的继电保护装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种区分站内故障和线路故障的继电保护装置，对于3/2接线方式，采用T区保护和线路保护，该装置除原有两条母线之间电流互感器CT1、CT2、CT3，同时在GIS设备末端安装电流互感器CT4，电流互感器CT1、CT2之间引出线路L1，L1线路保护差动电流采用布置在串内的电流互感器CT1及CT2，T区保护采用三端电流差动保护，T区保护差动电流分别取自电流互感器CT1、CT2及CT4；实现了明确区分GIS设备内、外部故障的目标，当GIS设备外部故障时，线路重合闸正常动作；当GIS设备内部故障时，可闭锁重合闸，避免GIS设备内部短路故障时重复承受短路电流冲击，提高了GIS设备运行安全性，本实用新型装置有利于工程推广，能同时适用于线路新建和改造。
Description
技术领域
本实用新型属于一种线路保护技术领域，具体涉及一种区分站内故障和线路故障的继电保护装置。
背景技术
GIS又称为气体绝缘金属封闭开关设备，自60年代开始使用。由于其体积紧凑，大大节省了占地面积和空间，且外观整洁，不受大气和环境污染的影响，故障率较低，因此获得广泛应用。针对GIS装置，当每个独立的SF6气体隔室出现漏气使绝缘强度降低，GIS装置内部可能发生短路，导致单相接地故障。GIS设备内部故障多属于永久性单相接地故障，GIS装置发生内部短路时，不仅会烧坏设备，还会使GIS设备内部气体压力增加，使GIS的防爆膜破裂。由于GIS是电力系统关键设备，一旦发生绝缘故障，会造成巨大的损失。同时GIS设备结构复杂，内部充有SF6绝缘气体，给解体检修工作带来巨大困难，且解体检修工作技术含量高，耗时长，停电所造成的损失巨大，后果严重，因此应当尽量减少GIS设备承受故障短路电流的时间。考虑到断路器开断短路电流的操作寿命只有几次，若断路器重合于永久故障，会额外增加一次断路器分断操作，减少断路器的使用寿命。因此，GIS装置发生内部故障时，应尽量避免重合闸，同时缩短作用于GIS装置的故障电流累积持续时间。GIS内部故障判断多采用检测SF6气体压力的方法，当GIS设备内部气体压力偏离规定值时，认为GIS内部出现故障。然而通过检测气体压力的方法配置继电保护方案跳闸逻辑不够清晰，监测气室压力方法不够灵活，更重要的是在发生内部故障时不能及时有效的防止GIS设备受到二次损害。
针对GIS装置,对于3/2接线方式，电流互感器CT布置在串内。当故障属于线路内部故障时，线路保护快速动作跳开本侧断路器，及时切除故障，并且启动断路器重合闸，短时间内对GIS装置重复开断，加大对GIS装置负担，甚至对GIS装置造成严重损坏。对于敞开式开关站，采用这种保护方案是合理的，但是对于GIS设备来说，当发生内部故障时，应避免重合闸，故采用这种保护配置方案是不合适的。从故障电流累积持续时间的角度考虑，线路保护电流互感器CT布置在串内，GIS设备内部发生故障时，线路保护动作跳本侧及对侧断路器，考虑断路器重合，则两次故障电流累积持续时间最长约180ms，将对GIS设备造成严重冲击，而现有保护基本为单纯的线路保护,对于GIS设备内部故障时闭锁线路重合闸也鲜有考虑。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种区分站内故障和线路故障的继电保护装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种区分站内故障和线路故障的继电保护装置，对于3/2接线方式，采用T区保护和线路保护，该装置在两条母线之间设置电流互感器CT1、CT2和CT3的基础上，同时在GIS设备末端增设电流互感器CT4，即在两条母线之间连接有电流互感器CT1、断路器QF1、电流互感器CT2、断路器QF2、电流互感器CT3、断路器QF3，在电流互感器CT1、CT2之间引出线路L1；线路L1的线路保护的保护差动电流采用布置在串内的电流互感器CT1及CT2，T区保护采用三端电流差动保护，T区保护差动电流分别取自电流互感器CT1、CT2及CT4，其中两端差动电流信号线和线路保护差动电流信号线接于电流互感器CT1和电流互感器CT2，另一侧差动电流信号线连接于电流互感器CT4；
对于双母线接线方式，采用X区差动保护和线路保护，该装置在线路保护、电流互感器CT5的基础上，同时在GIS设备末端增设电流互感器CT6，两条母线直接连接之后接入线路L2，线路L2中依次连接断路器QF4、电流互感器CT5、CT6，所述X区差动保护差动电流分别取自电流互感器CT5及CT6。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型结构科学合理，使用安全方便，实现了明确区分GIS设备内、外部故障的目标，当GIS设备外部故障时，线路重合闸正常动作；当GIS设备内部故障时，可闭锁重合闸，避免GIS设备内部短路故障时重复承受短路电流冲击，提高了GIS设备运行安全性。本发明装置有利于工程推广，能同时适用于线路新建和改造。
附图说明
图1为本实用新型的3/2接线T区保护和线路保护结构示意图；
图2为本实用新型的的双母线接线X区差动保护和线路保护结构示意图；
图3为本实用新型的T区及X区差动保护逻辑图示意图；
图中：1-CT1、2-CT2、3-CT3、4-QF1、5-QF2、6-QF3、7-CT4、8-QF4、9-CT5、10-CT6、11-T区保护、12-线路保护、13-线路L1、14-X区差动保护、15-线路L2、16-K1、17-K2、18-K3、19-K4。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1-3，本实用新型提供一种区分站内故障和线路故障的继电保护装置技术方案：本实用新型针对一种用于GIS设备内部故障时闭锁线路重合闸的电路，其可消除现有继电保护存在的安全隐患，区分站内故障和线路故障，当发生GIS内部故障时闭锁自动重合闸，这不仅能延长设备使用寿命，同时可以减小设备的损害程度，防止事故的进一步扩大化，提高电力系统的可靠性。
对于3/2接线方式，采用T区保护11和线路保护12，该装置除原有两条母线之间电流互感器CT1 1、CT2 2、CT3 3 ，同时在GIS设备末端安装电流互感器CT4 9，电流互感器CT11、CT2 2之间引出线路L1 13，L1 13线路保护12差动电流采用布置在串内的电流互感器CT11及CT2 2，T区保护11采用三端电流差动保护，其中两端差动电流和线路保护12差动电流取自相同的电流互感器CT1 1和CT2 2，另一侧差动电流取自安装在GIS末端的电流互感器CT47，GIS设备处于线路保护1和线路T区保护11的重叠范围。
当GIS设备线路内发生短路故障时，K1 16点既属于线路保护12范围，线路保护12动作，发出断路器重合闸命令，同时，K1 16点也属于T区保护11范围，T区保护11动作，发布闭锁断路器重合闸命令，设置T区保护11闭锁重合闸信号时间小于线路重合闸动作时间，断路器保护先收到T区保护11闭锁重合闸命令，不能重合闸，直到闭锁信号退出，重合闸才能恢复，避免了GIS设备重合于故障。
当GIS设备线路外发生短路故障时，K2 17点属于线路保护12范围，线路保护12动作，K2 17点不属于T区保护11范围，T区保护11不动作，断路器正常重合闸，不影响正常线路范围的保护。
对于双母线接线方式，采用X区差动保护14和线路保护12，该装置除原有线路保护12电流互感器CT5 9，同时在GIS设备末端新增电流互感器CT6 10。L2 15线路保护12配置不变，X区差动保护14采用两端差动保护，差动电流分别取自电流互感器CT5 9及CT6 10。
当GIS设备内部K3 18发生短路故障时，差动保护14及线路保护12均动作，跳开断路器，差动保护14跳开断路器的同时向线路保护12发出闭锁重合闸命令，设置X区差动保护14闭锁重合闸信号时间小于线路重合闸动作时间，闭锁线路保12护重合闸，避免了GIS设备重合于故障。
当GIS设备线路外发生K4 19点短路故障时，差动保护14不动作，线路保护12正确动作，断路器正常重合闸，不影响正常线路范围的保护。
本装置实现了明确区分GIS设备内、外故障的目标，当GIS设备外部故障时，线路重合闸正常动作，当GIS设备内部故障时，可闭锁重合闸，避免GIS设备内部短路故障时重复承受短路电流冲击，提高了GIS设备运行安全性。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (1)
1.一种区分站内故障和线路故障的继电保护装置，其特征在于：对于3/2接线方式，采用T区保护（11）和线路保护（12），该装置在两条母线之间设置电流互感器CT1（1）、CT2（2）和CT3（3）的基础上，同时在GIS设备末端增设电流互感器CT4（7），即在两条母线之间连接有电流互感器CT1（1）、断路器QF1（4）、电流互感器CT2（2）、断路器QF2（5）、电流互感器CT3（3）、断路器QF3（6），在电流互感器CT1（1）、CT2（2）之间引出线路L1（13）；线路L1（13）的线路保护（12）的保护差动电流采用布置在串内的电流互感器CT1（1）及CT2（2），T区保护（11）采用三端电流差动保护，T区保护（11）差动电流分别取自电流互感器CT1（1）、CT2（2）及CT4（7），其中两端差动电流信号线和线路保护（12）差动电流信号线接于电流互感器CT1（1）和电流互感器CT2（2），另一侧差动电流信号线连接于电流互感器CT4（7）；
对于双母线接线方式，采用X区差动保护（14）和线路保护（12），该装置在线路保护（12）、电流互感器CT5（9）的基础上，同时在GIS设备末端增设电流互感器CT6（10），两条母线直接连接之后接入线路L2，线路L2（15）中依次连接断路器QF4（8）、电流互感器CT5（9）、CT6（10），所述X区差动保护（14）差动电流分别取自电流互感器CT5（9）及CT6（10）。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113964799A (zh) * | 2020-07-20 | 2022-01-21 | 南京南瑞继保电气有限公司 | 一种防止t区两端差动保护误动的方法及装置 |
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2017
- 2017-07-17 CN CN201720864679.8U patent/CN209329686U/zh active Active
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| CN113964799A (zh) * | 2020-07-20 | 2022-01-21 | 南京南瑞继保电气有限公司 | 一种防止t区两端差动保护误动的方法及装置 |
| CN113964799B (zh) * | 2020-07-20 | 2024-01-02 | 南京南瑞继保电气有限公司 | 一种防止t区两端差动保护误动的方法及装置 |
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