电力线路的保护制造技术

一种保护三相电力线路中一段（ＬＩＮＥ１）的方法，该方法使用电力线路中的叠加电流分量（Ｉｂｓ，Ｉｃｓ），以使得本地继电器（Ｒ１１）能够响应电力线路中至少一相上的故障以检测远端继电器（Ｒ１２，Ｒ２１）的远端断路器（Ｂ１２，Ｂ２１）的操作。线路信号转换器（ＣＴ，ＶＴ）输出指示断路器附近的线路中的电压和／或电流的线路状态信号，本地继电器（Ｒ１１）中的信号处理器处理该线路状态信号，以在考虑远端断路器的操作后选择地产生用于断开本地继电器（Ｒ１１）中的断路器（Ｂ１１）的故障信号。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及电力线路的保护的改进。
技术介绍
申请人在本领域的在先专利申请已经公开，例如已公布的英国专利申请GB2 341 738A和GB2 341 737A，读者可以查阅这些专利申请作为本专利申请的必要的
技术介绍
。GB2 341 738A(“专利技术A”)涉及使用已知的远距离保护技术的电力线路保护，但根据专利技术A的改进是按两种不同的模式操作，即瞬时操作模式和延迟操作模式。用适当的算法，专利技术A使电力线路保持设备(所谓的‘继电器’)能够根据系统和故障的状态，确定是用瞬时操作或在一个延迟之后操作相关的断路器。另一方面，GB2 341 737A(“专利技术B”)涉及使用已知的定向过电流技术的电力线路保护，但是，按照专利技术B的改进是按加速模式操作。用适当的算法，专利技术B使继电器能够根据系统和故障的状态确定使用加速操作，因此在已知的定向过电流继电器不能达到令人满意的表现的地方明显地缩短了操作时间。为了达到成功识别包含故障的电力线路段，算法中要考虑每一相中的负载电流电平。本专利技术还对这两件在前的专利技术进行了改进，它克服了具有在区域内分接负载的电力线路和电缆所存在的问题。
技术实现思路
根据本专利技术的一方面，提供一种保护三相电力线路中的一段的方法，包括响应电力线路至少一相中的故障使用电力线路中的叠加电流分量来检测远端断路器的操作。根据本专利技术的另一方面，提供一种保护第一段三相电力线路的方法，所述的第一段具有本地端和远程端，并与至少一个第二段在远程端相连接，在所述本地端和远程端分别提供本地故障保护设备和第一远端故障保护设备，以在其间建立保护区，并且至少提供第二远端故障保护设备以保护所述的第二段，每个故障保护设备包括断路器；用来输出指示所述断路器附近线路中的电压和/或电流的线路状态信号的测量装置，和用于处理线路状态信号以有选择地产生故障信号的信号处理装置，该故障信号用于响应线路中的故障断开断路器，通过至少是本地故障保护设备的信号处理装置执行该方法，其特征是包括以下步骤(A)监视线路状态信号，以检测故障是在保护区内或是在保护区外；和(B)断开本地故障保护设备的断路器，(i)如果在保护区内检测到故障，则立即断开；或者(ii)如果在保护区外检测到故障，则在第一延迟或较短的第二延迟之后断开，通过监视线路状态信号确定第一和第二延迟，并根据线路状态信号是符合第一或是第二预定标准分别选择第一或第二延迟。第一标准检测第一段是否平衡地工作，可包括电流或电压比值返回到紧接在故障发生之前所存在的值，比值最好在相对于正序量变化的零序量和负序量中变化。第二标准检测远端断路器的操作，可包括电流在阈值上下偏移的变化值。电流变化值最好是确定无故障(即‘正常’)相的叠加的电流分量，并且最好是由公式Is＝I-Id导出的，式中Is是无故障相的叠加的电流分量，I是一个电源周期中在瞬间测到的无故障相电流，Id是在电源的在前一个周期期间的对应瞬间测到的无故障相电流。根据本专利技术的方法最好包括定义时间窗口的附加步骤，在该时间窗口中能预期远端保护设备的断路器的操作，而且忽略在时间窗口外边的无故障相电流量的大小变化。这样便于正确检测远端断路器的操作。本专利技术还包括适合于执行上述方法的故障保护设备。通过对下文和附图的仔细阅读将能更好地理解本专利技术的其它方面。附图说明现在仅参见附图用举例的方式说明根据本专利技术的实施例，附图中图1是具有区域内分接负载的多段并联连接的电力线路系统的等效电路图，用于相对于电力线路保护的瞬时和延迟模式说明本专利技术； 图2是是具有区域内分接负载的多段串联连接的电力线路系统的等效电路图，用于相对于电力线路保护的加速模式说明本专利技术；图3(a)是说明叠加的电流信号的导出方法的示意图；图3(b)(1)和图3(b)(2)是说明由于断路器的操作在电力线路段中单相电流波形的变化曲线图；和图4到图9都是显示各种相到接地和相间故障对所选择的电流和电压量的均方根值的影响的曲线图。具体实施例方式本专利技术对具有图1和图2所示结构的具有区域内分接负载的电力线路系统有利。图1特别涉及具有根据本专利技术的瞬时操作模式和延迟操作模式的电力线路故障保护设备，图2特别涉及具有根据本专利技术的加速操作模式的电力线路故障保护设备。瞬时和延迟操作模式图1中，多段并联连接的电力线路系统具有保护线段LINE1，在它的相对端‘S’和‘R’都具有母线。‘S’端的母线连接到电源，电力线路故障保护设备R11和R12安装在线段LINE1的每一端。为了简便，这种故障保护设备将被称作‘继电器’。继电器R11和R12以来自电流互感器CT的线电流形式和来自电压互感器VT的线电压形式接收线路状态信号。B11和B12是用符号×表示的三相断路器。所述三相断路器用于保护线段LINE1，并且被认为是通过它们有效地连接继电器R11和R12上而构成它们各自继电器R11和R12的一部分，其用于接收跳闸信号。同样地，继电器R21用它自身的电流和电压互感器和它自身的三相断路器B21保护线段LINE2。线段LINE2与线段LINE3和LINE4并联连接到在R端的母线。值得注意的是，两个负载LOAD1和LOAD2从线段LINE1分接，每个这样的负载都具有它自身的保险丝或断路器BL1，BL2。这两个负载都设置在保护区内，因此叫做“区域内分接负载”。继电器R11、R12、R21设置成远距离保护继电器。正如从LINE1的S端测试的，继电器R11具有第一和第二远距离保护区ZONE1和ZONE2，在其中可以检测到电力线路中的故障。ZONE1能覆盖线段LINE1的80％，而ZONE2不仅覆盖保护区ZONE1和保护区ZONE1以外的LINE1的一部分，而且覆盖最短的相邻线段的50％。注意，继电器R11的区域ZONE1与继电器R12的相同的第一区域(未示出)重叠，继电器R12的第一区域从线段LINE1的R端向S端延伸。因此，用继电器R11和继电器R12的第一区域保护线段LINE1的总长度，并且称该总长度为保护区。考虑到故障F2或F3发生在靠近虽在继电器R11的区域ZONE1外边，但在区域ZONE2里边的线路的一端。继电器R12、R21靠近故障点，将迅速检测到故障，并因为线段LINE1上的故障F2使断路器B12瞬间跳闸(即，断开)，或因为线段LINE2上的故障F3使断路器B21瞬间跳闸(即，断开)。当然，如果故障发生在一个分接负载上，具有快速操作时间设置的断路器BL1，BL2将跳闸。但是，根据相对于保护继电器的时间设置的负载的相对位置，断路器B12或B21的操作时间可以延迟时间Δt，以允许在保护区内的分接负载上的故障。与在前的专利技术A(GB2 341 738A)一样，本专利技术的瞬时操作模式依赖于电压信号测试，本专利技术的延迟操作模式依赖于电流信号测试。关于图1中所考虑的保护区，在电力线路‘S’端的继电器R11首先要估计故障对电力线路系统所造成的影响的严重性，和确定对于该故障状态要用的操作模式，即，确定是使相关的断路器B11瞬时跳闸，或者是延迟跳闸。瞬时操作模式在瞬时操作模式中，在保护继电器R11的距离区ZONE2中检测到任何故障F1、F2、F3时，保护继电器R11将使它的相关的断路器B11瞬间跳闸。相关的断路器B11断开后，继电器R11通过识别远端或分接负载断路器的操作将开始检测故障是否本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种保护三相电力线路中的一段（ＬＩＮＥ１）的方法，其特征是，响应电力线路中至少一相上的故障使用电力线路中的叠加电流分量（Ｉｂｓ、Ｉｃｓ）检测远端断路器（Ｂ１２，Ｂ２１）的操作。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】GB 2001-5-3 0110782.01.一种保护三相电力线路中的一段(LINE1)的方法，其特征是，响应电力线路中至少一相上的故障使用电力线路中的叠加电流分量(Ibs、Ics)检测远端断路器(B12，B21)的操作。2.一种保护三相电力线路的第一段(LINE1)的方法，所述的第一段具有本地端和远程端(S，R)，并与至少一个第二段LINE2在远程端(R)相连接，在所述本地端和远程端分别提供本地故障保护设备(R11，R1F)和第一远端故障保护设备(R12，R1R)，以在其间建立保护区，并且至少提供第二远端故障保护设备(R21，R2F)以保护所述的第二段(LINE2)，每个故障保护设备包括断路器(B11、B12、B21、B1F、B1R、B2F)，用于输出指示断路器附近的线路中的电压和/或电流的线路状态信号的测量装置(CT，VT)，和用于处理线路状态信号以有选择地产生故障信号的信号处理装置，该故障信号用于响应线路中的故障断开断路器，通过至少是本地故障保护设备(R11，R1F)的信号处理装置执行该方法，其特征是包括以下步骤(A)监视线路状态信号，以检测故障是在保护区内或是在保护区外；和(B)断开本地故障保护设备的断路器，(i)如果在保护区内检测到故障，则立即断开；或者(ii)如果在保护区外检测到故障，则在第一延迟或较短的第二延迟之后断开，通过监...

【专利技术属性】
技术研发人员：薄志谦，
申请(专利权)人：阿雷瓦TD股份有限公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]