一种消除分段及母联断路器死区故障的继电保护方法技术

本发明专利技术公开了一种消除分段及母联断路器死区故障的继电保护方法，应用于输配电网络针对一种用于变电所单母线分段接线或双母线接线的消除分段或母联断路器死区故障的继电保护。本发明专利技术准确动作，切除故障。本发明专利技术方案适用于：(1)110kV变电所110kV单母线分段一次主接线；(2)220kV变电所110kV双母线一次主接线；(3)220kV变电所110kV单母线分段一次主接线。

A Relay Protection Method for Eliminating Dead Zone Faults of Segmented and Bus Circuit Breakers

The invention discloses a relay protection method for eliminating dead-zone faults of sectional and bus circuit breakers, which is applied to transmission and distribution networks for eliminating dead-zone faults of sectional or bus circuit breakers used for single-bus sectional or double-bus connections in substations. The invention acts accurately and removes faults. The scheme of the invention is applicable to: (1) 110 kV single bus sectional primary wiring in 110 kV substation; (2) 110 kV double bus primary wiring in 220 kV substation; (3) 110 kV single bus sectional primary wiring in 220 kV substation.

【技术实现步骤摘要】
一种消除分段及母联断路器死区故障的继电保护方法
本专利技术涉及一种消除分段及母联断路器死区故障的继电保护方法，属于电力输配电网络控制

技术介绍
采用单母线分段接线或双母线接线变电所，通常只在分段断路器或母联断路器的一侧装设电流互感器，这就造成了分段断路器或母联断路器存在死区故障(分段断路器或母联断路器与分段断路器或母联断路器的电流互感器之间的故障)。分段断路器或母联断路器存在死区故障，会使得该故障切除困难。目前，针对分段断路器或母联断路器死区故障采用的通用方法是“封CT方案”：母差保护动作跳非故障段母线断路器、分段断路器或母联断路器死区后，判断分段断路器或母联断路器死区故障，退出分段断路器或母联断路器的电流互感器二次电流参与故障段母线小差动元件差流计算。本专利技术将提出一种用于变电所单母线分段接线或双母线接线的消除分段或母联断路器死区故障的继电保护技术方案。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种消除分段及母联断路器死区故障的继电保护方法，应用于输配电网络针对一种用于变电所单母线分段接线或双母线接线的消除分段(母联)断路器死区故障的继电保护。本专利技术的目的通过以下技术方案予以实现：一种消除分段及母联断路器死区故障的继电保护方法，包括：1.母差保护动作跳Ⅰ段母线断路器的控制为：1.1闭锁条件1：(1)110kVⅠ段母线复合电压闭锁开放；(2)含分段电流的110kV母差Ⅰ段母线小差动继电器动作；(3)110kV母差大差动继电器动作；当上述条件满足后，母差保护动作跳Ⅰ段母线断路器；1.2闭锁条件2：(1)110kVⅠ段母线复合电压闭锁开放；(2)不含分段电流的110kV母差Ⅰ段母线小差动继电器动作；(3)110kV母差大差动继电器动作；(4)分段断路器在分闸位置；当上述条件满足后，母差保护动作跳Ⅰ段母线断路器；1.3闭锁条件3：1.3.1输出T时间开放信号：(1)110kVⅡ段母线复合电压闭锁开放；(2)含分段电流的110kV母差Ⅱ段母线小差动继电器动作；(3)110kV母差大差动继电器动作；当上述(1)-(3)条件全部满足，输出T时间开放信号；1.3.2闭锁条件：(1)当上述1.3.1的(1)-(3)条件任一条件不满足，即110kV母差Ⅱ段母线小差动继电器或110kV母差大差动继电器或110kVⅡ段母线复合电压元件，由原来动作变为返回；(2)有输出T时间开放信号；(3)当分段断路器由合闸位置变为分闸位置；(4)不含分段电流的110kV母差Ⅱ段母线小差动继电器未动作；(5)110kVⅠ段母线复合电压闭锁开放；(6)110kV母差大差动继电器动作；(7)分段CT的相电流元件超过整定值，或零序电流元件超过整定值；当上述(1)-(7)条件全部满足后，延时t1时间后，母差保护动作跳Ⅰ段母线断路器；1.4闭锁条件4：(1)110kVⅠ段母线复合电压闭锁开放；(2)110kV母差大差动继电器动作；(3)备自投启动1号电源进线断路器1DL合闸；(4)1号电源进线断路器1DL由分闸位置变为合闸位置；(5)1号电源进线相电流元件超过整定值，或零序电流元件超过整定值；当上述条件(1)-(5)全部满足后，母差保护动作跳Ⅰ段母线断路器；2.母差保护动作跳Ⅱ段母线断路器的控制为：2.1闭锁条件1：(1)110kVⅡ段母线复合电压闭锁开放；(2)含分段电流的110kV母差Ⅱ段母线小差动继电器动作；(3)110kV母差大差动继电器动作；当上述条件满足后，母差保护动作跳Ⅰ段母线断路器；2.2闭锁条件2：(1)110kVⅡ段母线复合电压闭锁开放；(2)不含分段电流的110kV母差Ⅱ段母线小差动继电器动作；(3)110kV母差大差动继电器动作；(4)分段断路器在分闸位置；当上述条件满足后，母差保护动作跳Ⅰ段母线断路器；2.3闭锁条件3：(1)110kVⅡ段母线复合电压闭锁开放；(2)110kV母差大差动继电器动作；(3)备自投启动2号电源进线断路器2DL合闸；(4)2号电源进线断路器2DL由分闸位置变为合闸位置；(5)2号电源进线相电流元件超过整定值，或零序电流元件超过整定值；当上述条件(1)-(5)全部满足后，母差保护动作跳Ⅰ段母线断路器；3.母差保护动作闭锁分段断路器合闸的控制为：3.1闭锁条件1：(1)110kVⅠ段母线复合电压闭锁开放；(2)110kV母差大差动继电器动作；(3)含分段电流的110kV母差Ⅰ段母线小差动继电器动作；当上述条件满足后，母差保护动作跳分段断路器；3.2闭锁条件2：(1)110kVⅡ段母线复合电压闭锁开放；(2)110kV母差大差动继电器动作；(3)含分段电流的110kV母差Ⅱ段母线小差动继电器动作；当上述条件满足后，母差保护动作跳分段断路器；3.3闭锁条件3：(1)110kV母差大差动继电器动作；(2)110kVⅠ段母线复合电压闭锁开放或110kVⅡ段母线复合电压闭锁开放；当上述条件满足后，母差保护动作跳分段断路器。本专利技术的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现：前述消除分段及母联断路器死区故障的继电保护方法，所述输出开放时间T取200-300毫秒；t1取20-40毫秒。前述消除分段及母联断路器死区故障的继电保护方法，闭锁条件1、2中相关保护的整定和要求如下：闭锁条件1、2中，分段或1号电源进线或2号电源进线的相电流元件定值按躲过本变电所或110kV出线线路上变电所最大变压器中、低压母线短路时流过本保护的最大短路电流整定：(1)式中，为在系统最大运行方式下本变电所或110kV出线线路上变电所最大变压器中、低压母线短路时流过本保护的最大短路电流，Kk为可靠系数，取1.3-1.5；分段或1号电源进线的零序电流元件定值按系统小方式110kV母线单相接地故障有≥1.5倍的灵敏度整定：(2)式式中，为在系统最小运行方式下110kV母线单相短路电流，Klm为灵敏系数，取1.5；分段或1号电源进线或2号电源进线的相电流元件取A相、B相、C相的相电流；1号电源进线或2号电源进线的相电流元件和零序电流元件要求带方向元件，方向元件指向：由线路指向母线。前述消除分段及母联断路器死区故障的继电保护方法，上级变电站电源侧线路保护配置和整定要求如下：上级变电站电源侧线路保护配置要求：上级变电站的电源线路配置光纤电流差动保护、相间距离Ⅰ段～Ⅲ段保护和接地距离Ⅰ段～Ⅲ段保护、零序电流Ⅰ段～Ⅲ段保护和重合闸；当该电源线路为≤5km的短线路时，上级变电站的电源线路必须配置和整定光纤电流差动保护；上级变电站电源侧线路保护整定要求：其中零序电流Ⅰ段停用，相间距离Ⅰ段保护、接地距离Ⅰ段和相间距离Ⅱ段保护、接地距离Ⅱ段、零序电流Ⅱ段的整定要求如下：(1)相间距离Ⅰ段、接地距离Ⅰ段保护按躲过本线路末端故障整定：Zzd≤KKZL(3)(3)式中KK为可靠系数，取0.7～0.8；相间距离Ⅰ段、接地距离Ⅰ段保护的延时为0s；当该电源线路为≤5km的短线路时，相间距离Ⅰ段、接地距离Ⅰ段保护无法整定时停用，其保护功能由配置全线速动功能的光纤电流差动保护担任；(2)相间距离Ⅱ段、接地距离Ⅱ段保护：按躲过本变电所或110kV出线线路上变电所最大变压器中、低压母线短路时本保护最小测量阻抗整定：Zzd≤KKZL+KKbZb(4)(4)式中KK、KKb为可靠系数本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种消除分段及母联断路器死区故障的继电保护方法，其特征在于，包括：1.母差保护动作跳Ⅰ段母线断路器的控制为：1.1闭锁条件1：(1)110kVⅠ段母线复合电压闭锁开放；(2)含分段电流的110kV母差Ⅰ段母线小差动继电器动作；(3)110kV母差大差动继电器动作；当上述条件满足后，母差保护动作跳Ⅰ段母线断路器；1.2闭锁条件2：(1)110kVⅠ段母线复合电压闭锁开放；(2)不含分段电流的110kV母差Ⅰ段母线小差动继电器动作；(3)110kV母差大差动继电器动作；(4)分段断路器在分闸位置；当上述条件满足后，母差保护动作跳Ⅰ段母线断路器；1.3闭锁条件3：1.3.1输出T时间开放信号：(1)110kVⅡ段母线复合电压闭锁开放；(2)含分段电流的110kV母差Ⅱ段母线小差动继电器动作；(3)110kV母差大差动继电器动作；当上述(1)‑(3)条件全部满足，输出T时间开放信号；1.3.2闭锁条件：(1)当上述1.3.1的(1)‑(3)条件任一条件不满足，即110kV母差Ⅱ段母线小差动继电器或110kV母差大差动继电器或110kVⅡ段母线复合电压元件，由原来动作变为返回；(2)有输出T时间开放信号；(3)当分段断路器由合闸位置变为分闸位置；(4)不含分段电流的110kV母差Ⅱ段母线小差动继电器未动作；(5)110kVⅠ段母线复合电压闭锁开放；(6)110kV母差大差动继电器动作；(7)分段CT的相电流元件超过整定值，或零序电流元件超过整定值；当上述(1)‑(7)条件全部满足后，延时t1时间后，母差保护动作跳Ⅰ段母线断路器；1.4闭锁条件4：(1)110kVⅠ段母线复合电压闭锁开放；(2)110kV母差大差动继电器动作；(3)备自投启动1号电源进线断路器1DL合闸；(4)1号电源进线断路器1DL由分闸位置变为合闸位置；(5)1号电源进线相电流元件超过整定值，或零序电流元件超过整定值；当上述条件(1)‑(5)全部满足后，母差保护动作跳Ⅰ段母线断路器；2.母差保护动作跳Ⅱ段母线断路器的控制为：2.1闭锁条件1：(1)110kVⅡ段母线复合电压闭锁开放；(2)含分段电流的110kV母差Ⅱ段母线小差动继电器动作；(3)110kV母差大差动继电器动作；当上述条件满足后，母差保护动作跳Ⅰ段母线断路器；2.2闭锁条件2：(1)110kVⅡ段母线复合电压闭锁开放；(2)不含分段电流的110kV母差Ⅱ段母线小差动继电器动作；(3)110kV母差大差动继电器动作；(4)分段断路器在分闸位置；当上述条件满足后，母差保护动作跳Ⅰ段母线断路器；2.3闭锁条件3：(1)110kVⅡ段母线复合电压闭锁开放；(2)110kV母差大差动继电器动作；(3)备自投启动2号电源进线断路器2DL合闸；(4)2号电源进线断路器2DL由分闸位置变为合闸位置；(5)2号电源进线相电流元件超过整定值，或零序电流元件超过整定值；当上述条件(1)‑(5)全部满足后，母差保护动作跳Ⅰ段母线断路器；3.母差保护动作闭锁分段断路器合闸的控制为：3.1闭锁条件1：(1)110kVⅠ段母线复合电压闭锁开放；(2)110kV母差大差动继电器动作；(3)含分段电流的110kV母差Ⅰ段母线小差动继电器动作；当上述条件满足后，母差保护动作跳分段断路器；3.2闭锁条件2：(1)110kVⅡ段母线复合电压闭锁开放；(2)110kV母差大差动继电器动作；(3)含分段电流的110kV母差Ⅱ段母线小差动继电器动作；当上述条件满足后，母差保护动作跳分段断路器；3.3闭锁条件3：(1)110kV母差大差动继电器动作；(2)110kVⅠ段母线复合电压闭锁开放或110kVⅡ段母线复合电压闭锁开放；当上述条件满足后，母差保护动作跳分段断路器。...

【技术特征摘要】
1.一种消除分段及母联断路器死区故障的继电保护方法，其特征在于，包括：1.母差保护动作跳Ⅰ段母线断路器的控制为：1.1闭锁条件1：(1)110kVⅠ段母线复合电压闭锁开放；(2)含分段电流的110kV母差Ⅰ段母线小差动继电器动作；(3)110kV母差大差动继电器动作；当上述条件满足后，母差保护动作跳Ⅰ段母线断路器；1.2闭锁条件2：(1)110kVⅠ段母线复合电压闭锁开放；(2)不含分段电流的110kV母差Ⅰ段母线小差动继电器动作；(3)110kV母差大差动继电器动作；(4)分段断路器在分闸位置；当上述条件满足后，母差保护动作跳Ⅰ段母线断路器；1.3闭锁条件3：1.3.1输出T时间开放信号：(1)110kVⅡ段母线复合电压闭锁开放；(2)含分段电流的110kV母差Ⅱ段母线小差动继电器动作；(3)110kV母差大差动继电器动作；当上述(1)-(3)条件全部满足，输出T时间开放信号；1.3.2闭锁条件：(1)当上述1.3.1的(1)-(3)条件任一条件不满足，即110kV母差Ⅱ段母线小差动继电器或110kV母差大差动继电器或110kVⅡ段母线复合电压元件，由原来动作变为返回；(2)有输出T时间开放信号；(3)当分段断路器由合闸位置变为分闸位置；(4)不含分段电流的110kV母差Ⅱ段母线小差动继电器未动作；(5)110kVⅠ段母线复合电压闭锁开放；(6)110kV母差大差动继电器动作；(7)分段CT的相电流元件超过整定值，或零序电流元件超过整定值；当上述(1)-(7)条件全部满足后，延时t1时间后，母差保护动作跳Ⅰ段母线断路器；1.4闭锁条件4：(1)110kVⅠ段母线复合电压闭锁开放；(2)110kV母差大差动继电器动作；(3)备自投启动1号电源进线断路器1DL合闸；(4)1号电源进线断路器1DL由分闸位置变为合闸位置；(5)1号电源进线相电流元件超过整定值，或零序电流元件超过整定值；当上述条件(1)-(5)全部满足后，母差保护动作跳Ⅰ段母线断路器；2.母差保护动作跳Ⅱ段母线断路器的控制为：2.1闭锁条件1：(1)110kVⅡ段母线复合电压闭锁开放；(2)含分段电流的110kV母差Ⅱ段母线小差动继电器动作；(3)110kV母差大差动继电器动作；当上述条件满足后，母差保护动作跳Ⅰ段母线断路器；2.2闭锁条件2：(1)110kVⅡ段母线复合电压闭锁开放；(2)不含分段电流的110kV母差Ⅱ段母线小差动继电器动作；(3)110kV母差大差动继电器动作；(4)分段断路器在分闸位置；当上述条件满足后，母差保护动作跳Ⅰ段母线断路器；2.3闭锁条件3：(1)110kVⅡ段母线复合电压闭锁开放；(2)110kV母差大差动继电器动作；(3)备自投启动2号电源进线断路器2DL合闸；(4)2号电源进线断路器2DL由分闸位置变为合闸位置；(5)2号电源进线相电流元件超过整定值，或零序电流元件超过整定值；当上述条件(1)-(5)全部满足后，母差保护动作跳Ⅰ段母线断路器；3.母差保护动作闭锁分段断路器合闸的控制为：3.1闭锁条件1：(1)110kVⅠ段母线复合电压闭锁开放；(2)110kV母差大差动继电器动作；(3)含分段电流的110kV母差Ⅰ段母线小差动继电器动作；当上述条件满足后，母差保护动作跳分段断路器；3.2闭锁条件2：(1)110kVⅡ段母线复合电压闭...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈永明，李静，孙东杰，马骏毅，汤大海，张军，姜正驰，朱俊飞，李乐，朱毅，马嵩阳，戴魏，王寅丞，徐群，谭翔，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司镇江供电分公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32