快速解环方法及其装置制造方法及图纸

一种快速解环方法及其装置，应用于双回线接线电力系统。该方法包括以下步骤：S1、装置采集母线电压及母联开关电流，采集母线侧刀闸位置信号，接收接点信号；S2、当变电站处于双回线环网并列运行状态，装置进行充电之后逻辑处于投入状态；S3、装置启动开入接点接收到信号后，立即判断母联故障电流方向识别故障母线，且经过电压闭锁判别后，瞬时跳开故障母线上所有的并列运行线路开关；S4、母联开关跳开后，判别故障元件所在的母线，并完全跳开相应的母线上并列运行的线路开关，这个过程的总用时应小于主变跳开母联开关和主变开关的时间差。本发明专利技术可实现快速解环，避免事故范围扩大，提高电网供电可靠性。

The method and device of fast loop breaking

The utility model relates to a fast loop breaking method and a device thereof, which are applied to a power system with double circuit lines. The method includes the following steps: S1. The device collects the bus voltage and bus coupler switch current, collects the bus side switch position signal, and receives the contact signal; S2. When the substation is in the parallel operation state of double circuit ring network, the logic of the device is in the input state after charging; S3. The device immediately judges the bus coupler fault current direction and identifies the fault after the start-up contact receives the signal Bus, and after voltage blocking discrimination, momentarily open all parallel operation line switches on the fault bus; S4, bus coupler switch, identify the bus where the fault element is located, and completely open the parallel operation line switch on the corresponding bus, the total time of this process should be less than the time difference between the main transformer and the bus coupler switch. The invention can realize fast loop release, avoid the expansion of accident range and improve the power supply reliability of power grid.

【技术实现步骤摘要】
快速解环方法及其装置
本专利技术涉及一种应用于环网运行方式的变电站的快速解环方法及其装置。
技术介绍
为提高电网的输送能力，越来越多的电网采用双回线接线方式，即采用双回线两侧线路开关及两侧母联开关均投入运行的环形接线运行方式，可实现负荷均匀分配、降低线路损耗，并提高供电可靠性。但对于环网运行方式的变电站，当源端变电站存在线路支路断路器拒动或者保护拒动时，即使本站主变后备保护跳开母联开关，双回线通过另一端变电站并列运行的母联开关形成站外母联，仍会导致本站非故障侧母线持续处于故障状态，容易造成事故范围扩大，严重时可导致全站失压。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提供一种针对双回线环网运行(经过站内母联、站外母联形成环网)的变电站在线路断路器拒跳或保护拒动后，快速跳开故障线路所在母线的双回线支路开关实现快速解环的快速解环方法。本专利技术的另一目的在于提供一种针对双回线环网运行(经过站内母联、站外母联形成环网)的变电站在线路断路器拒跳或保护拒动后，快速跳开故障线路所在母线的双回线支路开关实现快速解环的快速解环装置。本专利技术的目的可以这样实现，设计一种快速解环方法，应用于双回线接线电力系统，包括以下步骤：S1、快速解环装置采集两段母线电压及母联开关电流，采集线路间隔的母线侧刀闸位置信号，其启动开入接点接收来自主变保护跳开母联开关的接点信号；S2、当变电站处于双回线环网运行状态时，装置进行充电，充电完成后逻辑处于投入状态；S3、快速解环装置启动开入接点接收到来自主变保护跳开母联开关的接点信号后，立即判断母联开关跳开前的故障电流方向，若由Ⅰ段母线指向Ⅱ段母线，且经过电压闭锁判别后，瞬时跳开Ⅱ段母线上所有的并列运行线路开关；若指向Ⅰ段母线，且经过电压闭锁判别后，瞬时跳Ⅰ段母线上所有的并列运行线路开关；S4、母联开关跳开后，判别故障元件所在的母线，并完全跳开相应的母线上并列运行的线路开关，这个过程的总用时应小于主变跳开母联开关和主变开关的时间差。进一步地，母联开关并列运行，母线有压，经过10s延时则快速解环充好电；快速解环充好电后，若出现以下任一条件：检修、母联分列运行、母联CT断线、母线PT断线、母线失压，支路刀闸异常，快速解环动作，则快速解环放电。进一步地，快速解环充电完成后，如果母联零序电流正方向过流动作或者A，B，C相电流任一相正方向过流动作后，收到快速解环外部启动开关信号，则经过固定延后快速解环跳I母支路动作，切开挂I母的双回线支路开关；如果母联零序电流负方向过流动作或者A，B，C相电流任一相负方向过流动作后，收到快速解环外部启动开关信号，则经过固定延后快速解环跳II母支路动作，切开挂II母的双回线支路开关。进一步地，零序方向元件正方向判据为：式中，3U0为零序电压，3I0为零序电流，为零序灵敏角，本专利技术固化为80°。进一步地，电流方向元件采用90°接线，三相方向元件正方向判据为：式中，Ur和Ir为三相方向元件的电压及电流；90°接线下对应关系为：Ubc→Ia/Uca→Ib/Uab→Ic，为方向元件灵敏角，本专利技术中设置为45°。进一步地，处理流程为初始化流程、主循环流程以及中断流程，其中初始化流程、主循环流程为顺序执行，中断流程可中断主循环流程。更进一步地，初始化流程为顺序执行流程，仅在装置上电后执行一次，用于实现：CPU和外围硬件的初始化、各类参数的读取初始化及自检、事件记录初始化、校时方式初始化；主循环流程为顺序循环执行流程，主循环任务可被中断任务中断，当中断任务执行完毕后，接着执行主循环任务；用于实现：定值、参数、配置的循环自检；链路收发的循环检查处理以及内存扫描；各板件的管理总线通讯处理均在主循环中，而管理总线报文数据的发送命令则在中断服务中下达；中断流程包括报文接收/处理、定值区/参数解析区更新及自检、平台公用算法、保护逻辑组件、事件记录处理、拷贝组件标志区至全局标志区、开出元件汇总及自检、DBus数据和本板数据合并至使用区、LVDS输出KO、RAM区实时录波，保护逻辑模块在保护组件中断中调用。更进一步地，保护逻辑组件包括参数获取、频率异常检测、CT断线检测、电流突变量启动检测、记忆电压获取、复压开放条件检测、刀闸位置修正、相电流方向判断、零序电流方向判断、放电条件检测、充电条件检测和保护逻辑等模块。本专利技术的另一目的可以这样实现，设计一种快速解环装置，包括系统硬件架构，系统硬件架构包括CPU板、交流板、多块开入/开出板、电源板、管理总线、数据总线、电源总线；CPU板接收用户按键命令，可接收开入/开出板的信号，并对之进行响应处理；CPU板设置网口，可直连交换机进行外部通讯；交流板负责交流量的采集，并将采集的数据存储至AD芯片；开入/开出板，包括非电气量开入的采集，接受到CPU板的命令后，驱动相应的继电器，完成动作出口；电源板通过电源总线为各板提供工作电源；数据传输通过数据总线传输，命令传输通过管理总线传输。进一步地，设有前面板，前面板上设有显示装置和数据输入装置。与现有技术相比，本专利技术在不改变系统运行方式和保护配置的前提下，可实现双回线环网运行的变电站在线路断路器拒跳或保护拒动时，主变后备保护跳开本站母联后，通过收集相关故障信息，快速跳开故障线路所在母线的双回线支路开关实现快速解环，避免事故范围扩大。附图说明图1是本专利技术较佳实施例的220kV双回线系统主接线图；图2是本专利技术较佳实施例的快速解环逻辑图；图3是本专利技术较佳实施例的硬件典型架构示意图；图4是本专利技术较佳实施例的处理流程示意图；图5是本专利技术较佳实施例的保护逻辑组件模块示意图。具体实施方式下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明：如图1所示，典型220kV双回线系统主接线，220kV及以上变电站的110kV母线通常采用单母分段或双母线，其配出线较多，并列运行的双回线一般由不同母线供电，通常采用单号编号开关挂I段母线，双号编号开关挂II段母线运行的标准运行方式，本实例中甲线挂I母，乙线挂II母，丙线挂I母，丁线挂II母。一种快速解环方法，应用于双回线接线电力系统，包括以下步骤：S1、快速解环装置采集两段母线电压及母联开关电流，采集线路间隔的母线侧刀闸位置信号，其启动开入接点接收来自主变保护跳开母联开关的接点信号；S2、当双回线环网运行变电站处于正常运行状态时，装置进行充电，充电完成后逻辑处于投入状态；S3、快速解环装置启动开入接点接收到来自主变保护跳开母联开关的接点信号后，立即判断母联开关跳开前的故障电流方向，若由Ⅰ段母线指向Ⅱ段母线，且经过电压闭锁判别后，瞬时跳开Ⅱ段母线上所有的并列运行线路开关；若指向Ⅰ段母线，且经过电压闭锁判别后，瞬时跳Ⅰ段母线上所有的并列运行线路开关；S4、母联开关跳开后，判别故障元件所在的母线，并完全跳开本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种快速解环方法，其特征在于，应用于双回线接线电力系统，包括以下步骤：/nS1、快速解环装置采集两段母线电压及母联开关电流，采集线路间隔的母线侧刀闸位置信号，其启动开入接点接收来自主变保护跳开母联开关的接点信号；/nS2、当变电站处于双回线环网运行状态时，装置进行充电，充电完成后逻辑处于投入状态；/nS3、快速解环装置启动开入接点接收到来自主变保护跳开母联开关的接点信号后，立即判断母联开关跳开前的故障电流方向，若由Ⅰ段母线指向Ⅱ段母线，且经过电压闭锁判别后，瞬时跳开Ⅱ段母线上所有的并列运行线路开关；若指向Ⅰ段母线，且经过电压闭锁判别后，瞬时跳Ⅰ段母线上所有的并列运行线路开关；/nS4、母联开关跳开后，判别故障元件所在的母线，并完全跳开相应的母线上并列运行的线路开关，这个过程的总用时应小于主变跳开母联开关和主变开关的时间差。/n

【技术特征摘要】
1.一种快速解环方法，其特征在于，应用于双回线接线电力系统，包括以下步骤：
S1、快速解环装置采集两段母线电压及母联开关电流，采集线路间隔的母线侧刀闸位置信号，其启动开入接点接收来自主变保护跳开母联开关的接点信号；
S2、当变电站处于双回线环网运行状态时，装置进行充电，充电完成后逻辑处于投入状态；
S3、快速解环装置启动开入接点接收到来自主变保护跳开母联开关的接点信号后，立即判断母联开关跳开前的故障电流方向，若由Ⅰ段母线指向Ⅱ段母线，且经过电压闭锁判别后，瞬时跳开Ⅱ段母线上所有的并列运行线路开关；若指向Ⅰ段母线，且经过电压闭锁判别后，瞬时跳Ⅰ段母线上所有的并列运行线路开关；
S4、母联开关跳开后，判别故障元件所在的母线，并完全跳开相应的母线上并列运行的线路开关，这个过程的总用时应小于主变跳开母联开关和主变开关的时间差。


2.根据权利要求1所述的快速解环方法，其特征在于，当运行工况满足：母联开关并列运行，母线有压，经过10s延时则快速解环充好电；快速解环充好电后，若出现以下任一条件：检修、母联分列运行、母联CT断线、母线PT断线、母线失压，支路刀闸异常，快速解环动作，则快速解环放电。


3.根据权利要求1所述的快速解环方法，其特征在于：快速解环充电完成后，如果母联零序电流正方向过流动作或者A，B，C相电流任一相正方向过流动作后，收到快速解环外部启动开关信号，则经过固定延后快速解环跳I母支路动作，切开挂I母的双回线支路开关；如果母联零序电流负方向过流动作或者A，B，C相电流任一相负方向过流动作后，收到快速解环外部启动开关信号，则经过固定延后快速解环跳II母支路动作，切开挂II母的双回线支路开关。


4.根据权利要求1所述的快速解环方法，其特征在于，零序方向元件正方向判据为：



式中，3U0为零序电压，3I0为零序电流，为零序灵敏角，本发明固化为80°。


5.根据权利要求1所述的快速解环方法，其特征在于，电流方向元件采用90°接线，三相方向元件正方向判据为：



式中，Ur和Ir为三相方向元件的电压及电流；
90°接线下对应关系为：Ubc→Ia/Uca→I...

【专利技术属性】
技术研发人员：华永东，林超，陈策富，胡晓松，苏小雷，杨岷澈，黄勇，邓川江，肖平，谢群，谢江，杨东亮，周烨，马宇飞，胡海，
申请(专利权)人：国网四川省电力公司宜宾供电公司，长园深瑞继保自动化有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51