一种开闭所分布式站域保护方法技术

本发明专利技术公开了一种开闭所分布式站域保护方法，使得开闭所继电保护不再依靠故障电流值和动作时间配合，可准确、快速地切除故障，实现保护选择性。同时，还实现了断路器失灵保护和母线保护。大大提高了开闭所保护水平。同时，分布式站域保护与传统保护安装方式和运行管理模式基本相同，可行性高，利于推广使用；在个别保护装置损坏或检修时，不影响其他保护装置运行，具有很高的可维护性和容错性。本发明专利技术的应用可消除开闭所故障越级跳闸现象，大幅减少额外停电损失。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电力工程中继电保护自动化领域，涉及一种解决目前6kV/10kV开闭 所继电保护配合问题，实现全站保护选择性的站域保护方法。
技术介绍
开闭所一般处于配电网末端，其进线和出线均配置断路器、电流互感器和继电保 护装置。继电保护功能以三段式电流保护为主。目前，开闭所进线和出线继电保护是相互之 间不发生直接关联的孤立保护。进、出线保护之间靠短路时的故障电流大小和动作时限配 合来切除故障。对于开闭所而言，在最主要的速断保护(I段)和过电流保护(II段)整定 上存在两个突出问题，使保护失去了选择性一是由于出线大多为电缆，线路长度也较短， 短路电流大小难以区分速断保护范围；二是由于“保主网”的运行管理需要，分配到电网末 端的过流保护延时较短(仅0.3秒左右)，使得进、出线过电流保护难以在动作时限上配合。对于这一问题，目前常用的处理办法有两种一、各级电流保护不考虑选择性问题。这种情况下，当某一出线发生短路故障时， 可引起整段母线甚至全所停电。二、进线速断保护不投入运行，或者不设保护。母线故障由上级变电站切除。对于 连接到公网的开闭所，母线故障使上游变电站出线跳闸，将导致线路上其他负荷失电，扩大 了停电范围。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术不足，提供一种开闭所分布式站域保护方 法，该方法克服开闭所保护孤立工作，只能靠短路电流值和时限配合的缺点，达到选择性。本专利技术的方法中，开闭所继电保护装置均通过100M工业以太网联网，采用GOOSE 快速报文进行信息交换，协调工作，形成站域保护。当开闭所出线产生短路故障时短路电流流经故障出线和相应进线，两者的继电保护电流元件启动，当出线保护 电流元件启动时，出线保护向进线保护发送闭锁信号，进线保护收到闭锁信号，关闭跳闸出 口，出线保护发跳闸命令，跳开其断路器，出线开关跳闸；出线开关跳闸后，出线保护确认短路电流消失，撤除闭锁信号，恢复进线保护跳闸 功能，完成故障切除；若出线开关失灵，短路电流不消失，出线保护经延时IOOms确认断路器失灵后，， 出线保护撤除闭锁信号，进线保护出口重新开放，跳开进线断路器，完成断路器失灵保护；当母线短路故障时出线无短路电流，进线保护跳开进线断路器，切除故障。本专利技术的分布式站域保护方法使得开闭所继电保护不再依靠故障电流值和动作 时间配合，可准确、快速地切除故障，实现保护选择性。同时，还实现了断路器失灵保护和母线保护。大大提高了开闭所保护水平。同时，分布式站域保护与传统保护安装方式和运行 管理模式基本相同，可行性高，利于推广使用；在个别保护装置损坏或检修时，不影响其他 保护装置运行，具有很高的可维护性和容错性。本专利技术的应用可消除开闭所故障越级跳闸 现象，大幅减少额外停电损失。附图说明图1是典型开闭所主接线图；图2是分布式站域保护联网图；图3是出线保护逻辑图；图4是进线保护逻辑图；下面结合附图对本专利技术的内容作进一步详细说明。 具体实施例方式参照图1所示，以典型单母分段主接线方式开闭所为例论述本专利技术。正常运行时， 进线开关1DL、2DL闭合，分段开关FDL分开。馈线开关11DL、12DL、13DL、21DL、22DL、23DL 闭合。继电保护装置1BH、2BH、FBH、11BH、12BH、13BH、21BH、22BH、23BH整定为速断电流值 相同，延时0秒；限时电流速断(II段)电流值相同，延时tl = 0.3秒。1BH，2BH速断保护 设置30毫秒动作短延时，作为等待闭锁信号传输的缓冲时间。参照图2 所示，继电保护装置 1BH、2BH、FBH、11BH、12BH、13BH、21BH、22BH、23BH 的 以太网接口经超五类双绞线连接到工业以太网交换机，形成GOOSE网。出线保护产生的闭 锁信号报文通过以太网多播方式进行传送。分段保护FBH和进线保护1BH、2BH可从网络上 获取这些信号，信息传递延迟小于10毫秒。参照图3所示，电流元件1工、I11启动信号经或门Hl或运算，输出至Yl ；同时I1启 动信号输出至H2，I11启动信号经tl延时后也输出到或门H2进行或运算。H2输出信号引至 出口继电器CKJ1，同时经120毫秒延时后取反送至Yl。Yl输出引至闭锁信号BSJ。BSJ输 入为1时，出现保护对外发送闭锁信号，为0时发送闭锁信号撤除信息。CKJl输入为1时， 驱动相应出线开关跳闸。参照图4所示，各出线保护发送来的闭锁信号均送至或门H3进行或运算，H3输出 经取反送至与门Y2。电流元件I1启动信号经30毫秒延时，I11启动信号经tl延时后输出 到或门H4进行或运算，送到Y2。Y2输出引至跳闸继电器CKJ2。CKJ2输入为1时，驱动相 应进线开关跳闸。一、出线短路故障时的保护行为分析假设IlDL所带线路发生速断范围短路故障。此时，故障电流只流经IDL和11DL。1、如图3所示，IlBH电流元件I1启动，使HI、H2输出1。H2输出1后进入120毫 秒延时。此时，Yl输出1，闭锁信号BSJ有效。IlBH向网络发出闭锁信号。同时CKJl动作， 使IlDL跳闸。2、如图4所示1BH电流元件I1同时启动，进入30毫秒延时。此时，H3输出0，H4 输出0。Y2输出0，CKJ2不动作。3、1BH在10毫秒内收到IlBH发出的闭锁信号，H3输出1。H4仍输出0，CKJ2不动作。4、IBH电流元件I1启动信号经30毫秒延时后，H4输出1。此时，H3输出为1，Y2 输出仍为0，CKJ2不动作。3、若IlDL跳闸成功，则故障电流消失。IBH电流元件I1复归，或门H4输出0，与 门Y2输出0，CKJ2不动作。4、若IlDL开关失灵，跳间失败，则故障电流不消失。IlBH和IBH的电流元件I1仍 保持启动状态，或门H4输出保持为1。IlBH经图3中H2输出信号的120毫秒延时后，Yl输 出0，BSJ失效。IlBH向网络发送闭锁信号撤除信息。IBH收到IlBH闭锁信号撤除信息后， H3输出0。此时，Y2输出1，CKJ2动作，IDL开关被跳开。完成出线断路器失灵保护。限时电流速断范围的短路故障与速断范围相比，各保护逻辑中进、出线电流元件 I11启动后均经过ti延时，其他逻辑与速断范围的保护逻辑相同。二、母线短路故障时的保护行为分析假设I段母线短路故障。母线故障电流一般在速断范围内，此时，故障电流只流经 1DL。1、如图4，初始状态时，H3输出0，H4输出0。Y2输出0。CJK2不动作。2、1BH的电流元件I1启动经30毫秒延时后，H4输出为1，使Y2输出1。CJK2动 作，IDL跳闸。故障被切除。三、运行方式适应站域保护逻辑可适应于开闭所运行方式的变换。出线保护的闭锁信号与分段开关 位置均发送至进线保护。当分段断路器在合闸位置，则所有出线保护的闭锁信号均被进线 保护采纳。当分段断路器在分闸位置，则各段母线出线保护的闭锁信号仅被各自母线的进 线保护采纳。权利要求，其特征在于，包括以下步骤当开闭所出线产生短路故障时短路电流流经故障出线和相应进线，两者的继电保护电流元件启动，当出线保护电流元件启动时，出线保护向进线保护发送闭锁信号，进线保护收到闭锁信号，关闭跳闸出口，出线保护发跳闸命令，跳开其断路器，出线开关跳闸；出线开关跳闸后，出线保护确认短路电流消失，撤除本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种开闭所分布式站域保护方法，其特征在于，包括以下步骤：当开闭所出线产生短路故障时：短路电流流经故障出线和相应进线，两者的继电保护电流元件启动，当出线保护电流元件启动时，出线保护向进线保护发送闭锁信号，进线保护收到闭锁信号，关闭跳闸出口，出线保护发跳闸命令，跳开其断路器，出线开关跳闸；出线开关跳闸后，出线保护确认短路电流消失，撤除闭锁信号，恢复进线保护跳闸功能，完成故障切除；若出线开关失灵，短路电流不消失，出线保护经延时１００ｍｓ确认断路器失灵后，，出线保护撤除闭锁信号，进线保护出口重新开放，跳开进线断路器，完成断路器失灵保护；当母线短路故障时：出线无短路电流，进线保护跳开进线断路器，切除故障。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：崔琪，张敏，李锋涛，何颖，张莉，徐涛，贠保记，汪俊峰，王根元，
申请(专利权)人：西安供电局，西安西瑞保护控制设备有限责任公司，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]