一种基于拓扑约束的双母单分段母联CT断线的处理方法技术

本发明专利技术公开了一种基于拓扑约束的双母单分段母联CT断线的处理方法，包括如下步骤：(1)设置双母单分段接线方式，母线保护装置的保护范围为I、II、III三段母线；(2)在装置未互联时，计算出大差A相差流为零，I母及II母小差A相均有差流，表明I、II母之间的母联1发生A相CT断线，母线保护装置发出“母联1CT断线”告警信号；(3)若CT断线的母联1非相邻母线即III发生区内A相故障，三条母线均存在差流，消除了母联1的影响后，装置闭锁I、II母差动，跳开III母上所有支路断路器，切除故障。本发明专利技术在母联1CT断线后，母线保护装置对区内故障正确响应，不扩大故障停电范围，不误跳无故障母线，确保用电安全，减小母线故障对电网系统及用户的影响。

A method for dealing with double parent single segment mother CT disconnection based on topological constraint

The invention discloses a processing method of dual bus topology constraint based on single segment coupling CT disconnection, which comprises the following steps: (1) single set double parent sectional wiring protection range of busbar protection device for I, II, III three bus; (2) in the device is not connected, calculated the big difference is A flow is zero, the I and II small A mother mother had poor flow, that between I and II female parent 1 phase A CT line, busbar protection has issued a \mother 1CT break\ alarm signal; (3) if CT break the mother of 1 non adjacent bus III A phase fault occurrence area, there are three bus differential current, eliminate the influence of the mother of 1, I, II female differential locking device, III mother jumped all the branch circuit breaker fault. The present invention in the mother of 1CT after the break, the area of the busbar protection device fault correct response, do not expand interruptioneasy correct jump fault free bus to ensure the safe use of electricity, reduce the bus fault on power system and users.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及继电保护中的母线保护领域，尤其是一种基于拓扑约束的双母单分段母联CT断线的处理方法。
技术介绍
电流互感器(currenttransformer，CT)作为一次回路电流信息的测量装置，在电网中大量应用，为电力系统继电保护设备提供原始数据，保障电力系统的安全。在系统运行过程中，不可避免的会出现CT断线故障。母联(分段)CT断线后，根据其大差无流，母联(分段)两侧母线小差有流的电气特性，以往母线保护常采取以下处理方式：(1)将CT断线的母联(分段)两侧母线作为互联母线处理；母联(分段)CT断线后的电气特性与母线互联后的电气特性及其相似，将两侧母线作为互联母线处理，消除母联(分段)CT断线对于差流的影响，但由于互联处理是将两段母线当作一条母线处理，因此发生区内故障时，母线保护同时切除两条母线上的所有断路器，扩大故障范围；(2)报母联(分段)CT断线告警，发生断线相母线保护区内故障时，先跳母联(分段)，延时100ms后选择故障母线；先跳母联，起到了隔离故障的作用，100ms的延时保证了母联断路器能够完全跳开，之后再根据差流特性去选择故障母线。但对于双母单分段的接线方式而言，若发生与CT断线母联(分段)不相邻的母线发生故障，装置会切除非故障母线的母联(分段)，扩大了故障的范围，改变了系统结构，不利于故障分析。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种基于拓扑约束的双母单分段母联CT断线的处理方法，能够对区内故障正确响应，不扩大故障范围，不误跳无故障母线，确保用电安全，减小母线故障对电网系统及用户的影响。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种基于拓扑约束的双母单分段母联CT断线的处理方法，包括如下步骤：(1)设置双母单分段接线方式，母线保护装置的保护范围为I、II、III三段母线；(2)在装置未互联时，计算出大差A相差流为零，I母及II母小差A相均有差流，表明I、II母之间的母联1发生A相CT断线，母线保护装置发出“母联1CT断线”告警信号；(3)若CT断线的母联1非相邻母线即III母发生区内A相故障，三条母线均存在差流，利用基尔霍夫电流定律，对于I、II母线构成的小区1，其有效区域内的节点差流应为除去母联1以外，I、II母上所有相关断路器的电流之和；ID1A＝Id1A+Id2A＝0(1-8)其中，ID1A为小区1对应差流，Id1A为I母小差电流，Id2A为II母小差电流；消除了母联1的影响后，小区1的整体差流为零，结合母联1CT断线的特征，认为故障发生在小区1以外区域，装置闭锁I、II母差动，跳开III母上所有支路断路器，切除故障。优选的，步骤(1)中，装置未互联指没有互联压板投入或没有支路刀闸双跨。优选的，步骤(2)中，若发生母联1CT断线，则对应电气量关系如下：IDA＝0(1-1)Id1A＞ICTDX(1-2)Id2A＞ICTDX(1-3)Id3A＝0(1-4)ID1A＝0(1-5)其中，IDA为大差电流，Id1A为I母小差电流，Id2A为II母小差电流，Id3A为III母小差电流，ICTDX为CT断线定值电流，ID1A为小区1对应差流；母联作为两段母线的联络开关，其电流只计入小差计算，不计入大差计算，在母线仅有母联CT断线时，会表现出大差无流，小差有流的特性；根据公式(1-1)、(1-2)和(1-3)，可以得出母线区内大差无流，母联1两侧I、II母小差有差流，母线保护装置发出“母联1CT断线”告警信号。优选的，步骤(3)中，若CT断线的母联1非相邻母线即III母发生区内A相故障，故障点短路电流为IFault，根据电路拓扑约束关系，故障后，故障电流从母联1流过，对应的电气量关系如下：IDA＝Id3A＝IFault＞ICD(1-6)|Id1A|＝|Id2A|＞0(1-7)故障后，三条母线均存在差流，无法进行故障母线的选择；根据基尔霍夫电流定律，对于小区1，其有效区域内的节点差流应为除去母联1以外，I、II母上所有相关断路器的电流之和；ID1A＝Id1A+IA2A＝0(1-8)其中，IDA为大差电流，Id3A为III母小差电流，ICD为差动电流定值，Id1A为I母小差电流，Id2A为II母小差电流，ID1A为小区1对应差流；公式(1-8)表明，消除了母联1的影响后，小区1的整体差流为零，结合母联1CT断线的特征，认为故障发生在小区1以外区域，装置闭锁I、II母差动，跳开III母上所有支路断路器，切除故障。本专利技术的有益效果为：本专利技术能够解决在双母单分段母线接线方式下，母线联络开关发生CT断线时，若发生与CT断线母联不相邻的母线故障，并且有故障电流从CT断线的母联流过时，由于大差及三条母线小差均表现出差流，而导致三条母线均动作，造成母线保护失去选择性，误跳非故障母线，扩大故障范围的问题；本专利技术在母联(分段)CT断线后，母线保护装置对区内故障正确响应，不扩大故障范围，不误跳无故障母线，确保用电安全，减小母线故障对电网系统及用户的影响。附图说明图1是本专利技术的双母单分段接线示意图。图2是母联CT断线后继而故障未用本专利技术方法处理，装置动作跳闸的波形示意图。包含支路跳闸开关量及支路1(母联1)、支路3、支路13、支路14、支路20(分段)、支路21(母联2)C相电流波形，I、II、III母小差差流及大差差流波形。图3是使用本专利技术的母线CT断线后故障装置动作跳闸的波形示意图。包含支路跳闸开关量及支路1(母联1)、支路3、支路13、支路14、支路20(分段)、支路21(母联2)C相电流波形，包含I、II、III母小差差流及大差差流波形。具体实施方式如图1所示，一种基于拓扑约束的双母单分段母联CT断线的处理方法，包括如下步骤：(1)设置双母单分段接线方式，母线保护装置的保护范围为I、II、III三段母线；(2)在装置未互联时，计算出大差A相差流为零，I母及II母小差A相均有差流，表明I、II母之间的母联1发生A相CT断线，母线保护装置发出“母联1CT断线”告警信号；(3)若CT断线的母联1非相邻母线即III发生区内A相故障，三条母线均存在差流，利用基尔霍夫电流定律，对于I、II母线构成的小区1，其有效区域内的节点差流应为除去母联1以外，I、II母上所有相关断路器的电流之和；ID1A＝Id1A+Id2A＝0(1-8)其中，ID1A为小区1对应差流，Id1A为I母小差电流，Id2A为II母小差电流；消除了母联1的影响后，小区1的整体差流为零，结合母联1CT断线的特征，认为故障发生在小区1以外区域，装置闭锁I、II母差动，跳开III母上所有支路断路器，切除故障。母线保护装置的主保护为基于基尔霍夫原理的差动保护，利用整体大差和各个母线的小差的电气特性，区分区内外故障和选择故障母线。双母单分段接线方式下，母线保护装置的保护范围为I、II、III三段母线。母线保护范围内，母联(分段)不参与大差计算，只参与相邻母线的小差计算。以A相为例，在装置未互联(没有互联压板投入或没有支路刀闸双跨)时，计算出大差A相差流为零，I母及II母小差A相均有差流，此电气量特征表明I、II母之间的母联1发生CT断线。以此为前提，母线发生位于III母的K1点A相故障，差动保护大差及三条母线小差A相差流均会大于定值，使得三条母线差动全部满足本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于拓扑约束的双母单分段母联CT断线的处理方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)设置双母单分段接线方式，母线保护装置的保护范围为I、II、III三段母线；(2)在装置未互联时，计算出大差A相差流为零，I母及II母小差A相均有差流，表明I、II母之间的母联1发生A相CT断线，母线保护装置发出“母联1CT断线”告警信号；(3)若CT断线的母联1非相邻母线即III母发生区内A相故障，三条母线均存在差流，利用基尔霍夫电流定律，对于I、II母线构成的小区1，其有效区域内的节点差流应为除去母联1以外，I、II母上所有相关断路器的电流之和；ID1A＝Id1A+Id2A＝0  (1‑8)其中，ID1A为小区1对应差流，Id1A为I母小差电流，Id2A为II母小差电流；消除了母联的影响后，小区1的整体差流为零，结合母联1CT断线的特征，认为故障发生在小区1以外区域，装置闭锁I、II母差动，跳开III母上所有支路断路器，切除故障。

【技术特征摘要】
1.一种基于拓扑约束的双母单分段母联CT断线的处理方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)设置双母单分段接线方式，母线保护装置的保护范围为I、II、III三段母线；(2)在装置未互联时，计算出大差A相差流为零，I母及II母小差A相均有差流，表明I、II母之间的母联1发生A相CT断线，母线保护装置发出“母联1CT断线”告警信号；(3)若CT断线的母联1非相邻母线即III母发生区内A相故障，三条母线均存在差流，利用基尔霍夫电流定律，对于I、II母线构成的小区1，其有效区域内的节点差流应为除去母联1以外，I、II母上所有相关断路器的电流之和；ID1A＝Id1A+Id2A＝0(1-8)其中，ID1A为小区1对应差流，Id1A为I母小差电流，Id2A为II母小差电流；消除了母联的影响后，小区1的整体差流为零，结合母联1CT断线的特征，认为故障发生在小区1以外区域，装置闭锁I、II母差动，跳开III母上所有支路断路器，切除故障。2.如权利要求1所述的基于拓扑约束的双母单分段母联CT断线的处理方法，其特征在于，步骤(1)中，装置未互联指没有互联压板投入或没有支路刀闸双跨。3.如权利要求1所述的基于拓扑约束的双母单分段母联CT断线的处理方法，其特征在于，步骤(2)中，若发生母联1CT断线，则对应电气量关系如下：IDA＝0(1-1)Id1A＞ICTDX(1-2)Id2A＞ICTDX(1-3)Id3A＝0(1-4)ID1A＝0(1-5)其中，IDA为大差电流，Id1A为I母小...

【专利技术属性】
技术研发人员：金辉，孙永先，陈晨，陈亮，臧云利，马洋洋，
申请(专利权)人：积成软件有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32