一種級聯(lián)開閉所聯(lián)絡線繼電保護方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種級聯(lián)開閉所聯(lián)絡線繼電保護方法，在相鄰開閉所的聯(lián)絡線間隔配置縱聯(lián)過流保護作為聯(lián)絡線故障的主保護，當出現(xiàn)故障時，故障點對應的電源側縱聯(lián)過流啟動且沒有收到負荷側的縱聯(lián)過流啟動閉鎖信號時，延時一段設定時間進行確認后動作并跳本側開關，同時發(fā)聯(lián)跳信號到負荷側開閉所保護裝置；故障點對應的負荷側收到電源側聯(lián)跳信號且本側縱聯(lián)過流未啟動時，延時一段設定時間進行確認后跳開本側開關，完成故障隔離。本發(fā)明的級聯(lián)開閉所聯(lián)絡線繼電保護方法針對城區(qū)10kV開閉所級聯(lián)接線方式，有效解決了城區(qū)10kV配網(wǎng)該接線方式下經(jīng)常出現(xiàn)的越級跳閘現(xiàn)象，避免了事故情況下的故障范圍擴大，提高了城區(qū)10kV供電系統(tǒng)的可靠性和安全性。
【專利說明】一種級聯(lián)開閉所聯(lián)絡線繼電保護方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明，屬于電力工程領域的繼電保護自動化領域，適用于各種級聯(lián)開關站、開閉所及環(huán)網(wǎng)柜單元，具體涉及一種級聯(lián)開閉所聯(lián)絡線繼電保護方法。
【背景技術】
[0002]隨著電力負荷的增加，為了解決高壓變電站中壓配電出線開關柜數(shù)量不足、出線走廊受限、聯(lián)絡轉供方式不靈活等問題，在城區(qū)供電系統(tǒng)中建設了大量的開閉所，出現(xiàn)了級聯(lián)方式的開閉所，典型接線方式如圖1所示，開閉所的兩條進線來自同一變電站的不同1kV母線或者不同的變電站。開閉所為單母分段接線，正常運行時兩段母線分裂運行。開閉所之間“手拉手”形成級聯(lián)接線，如圖開關2、5之間，4、7之間，6、9之間，8、11之間，10、13之間，12、15之間均為“手拉手”聯(lián)絡線。
[0003]由于現(xiàn)代城市配電網(wǎng)的容量大，在負荷密度較大的區(qū)域，變電站到開閉所的1kV供電線路，及開閉所出線大量采用電纜，線路長度較短，按照常規(guī)三段式電流保護的保護配置及整定方法，級聯(lián)開閉所聯(lián)絡線電流保護無法實現(xiàn)上下級保護配合，故障時電流保護就會失去選擇性，出現(xiàn)越級跳閘的現(xiàn)象，造成事故停電范圍的擴大。如圖1所示，當Kl點發(fā)生故障時，聯(lián)絡線開關4、7、8、11、12均流過故障電流且滿足過流動作條件，由于無法實現(xiàn)級差配合，開關4、7、8、11處保護裝置均可能出現(xiàn)越級跳閘，擴大事故停電范圍。即使在過流保護中增加方向判別，開關4、8處保護裝置仍可能出現(xiàn)越級跳閘。
【發(fā)明內容】
[0004]本發(fā)明的目的是提供一種級聯(lián)開閉所聯(lián)絡線繼電保護方法，以解決現(xiàn)有級聯(lián)開閉所聯(lián)絡線電流保護無法實現(xiàn)上下級保護配合，故障時出現(xiàn)越級跳閘現(xiàn)象的問題。
[0005]為了實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明所采用的技術方案是:一種級聯(lián)開閉所聯(lián)絡線繼電保護方法，在相鄰開閉所的聯(lián)絡線間隔配置縱聯(lián)過流保護作為聯(lián)絡線故障的主保護，當出現(xiàn)故障時，故障點對應的電源側縱聯(lián)過流啟動且沒有收到負荷側的縱聯(lián)過流啟動閉鎖信號時，延時一段設定時間進行確認后動作并跳本側開關，同時發(fā)聯(lián)跳信號到負荷側開閉所保護裝置；故障點對應的負荷側收到電源側聯(lián)跳信號且本側縱聯(lián)過流未啟動時，延時一段設定時間進行確認后跳開本側開關，完成故障隔離。
[0006]在相鄰開閉所的聯(lián)絡線間隔還配置有限時過流保護與低電壓保護配合作為聯(lián)絡線故障的后備保護，通訊異常情況下縱聯(lián)過流保護退出，當出現(xiàn)故障時，限時過流保護與低電壓保護投入，故障點對應的電源側限時過流動作跳開本側開關，同時故障點對應的負荷側低電壓保護動作跳開本側開關，完成選擇性故障隔離。
[0007]限時過流保護與低電壓保護延時設置設定保護時間，該設定保護時間大于開閉所內母線故障及饋出線故障時的級差配合時間。
[0008]在相鄰開閉所的聯(lián)絡線間隔還配置有失靈保護，當出現(xiàn)故障時，縱聯(lián)過流或限時過流與低電壓保護動作后啟動失靈保護，等待設定時間后如果對應電源側或負荷側開關有電流或者處于合位，則失靈保護動作出口，跳開對應段母線上的其它聯(lián)絡開關。
[0009]開閉所內母線故障及饋出線故障時的級差配合時間為0.3s,限時過流保護與低電壓保護延時設置的延時設定保護時間為0.35s。
[0010]縱聯(lián)過流保護時延時的設定確認時間為50ms。
[0011]縱聯(lián)過流保護中傳遞的閉鎖信號及聯(lián)跳信號均為GOOSE信號。
[0012]開閉所保護裝置內置ONU模塊，通過EPON網(wǎng)絡進行GOOSE信號的傳輸。
[0013]本發(fā)明的級聯(lián)開閉所聯(lián)絡線繼電保護方法針對城區(qū)1kV開閉所級聯(lián)接線方式，在相鄰開閉所聯(lián)絡線間隔配置縱聯(lián)過流保護作為聯(lián)絡線故障的主保護，并配置限時過流保護與低電壓保護配合作為聯(lián)絡線故障的后備保護，有效解決了城區(qū)1kV配網(wǎng)該接線方式下經(jīng)常出現(xiàn)的越級跳閘現(xiàn)象，避免了事故情況下的故障范圍擴大，提高了城區(qū)1kV供電系統(tǒng)的可靠性和安全性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1是級聯(lián)開閉所接線示意圖；
[0015]圖2是縱聯(lián)過流保護邏輯圖；
[0016]圖3 GOOSE通訊示意圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖及具體的實施例對本發(fā)明進行進一步介紹。
[0018]本發(fā)明級聯(lián)開閉所聯(lián)絡線繼電保護方法在相鄰開閉所的聯(lián)絡線間隔配置縱聯(lián)過流保護作為聯(lián)絡線故障的主保護，如圖2所示為縱聯(lián)過流保護的邏輯圖，由圖可知，當出現(xiàn)故障時，故障點對應的電源側縱聯(lián)過流啟動且沒有收到負荷側的縱聯(lián)過流啟動閉鎖信號時，延時一段設定時間進行確認后動作并跳本側開關，同時發(fā)聯(lián)跳信號到負荷側開閉所保護裝置；故障點對應的負荷側收到電源側聯(lián)跳信號且本側縱聯(lián)過流未啟動時，延時一段設定時間進行確認后跳開本側開關，完成故障隔離。
[0019]本實施例中上述縱聯(lián)過流的延時確認時間為50ms。
[0020]另外，本發(fā)明在相鄰開閉所的聯(lián)絡線間隔還配置有限時過流保護與低電壓保護配合作為聯(lián)絡線故障的后備保護，考慮與開閉所內母線故障及饋出線故障時的級差配合(0.3)，限時過流保護與低電壓保護延時設置0.35s。
[0021]在通訊異常情況下縱聯(lián)過流保護退出，當出現(xiàn)故障時，限時過流保護與低電壓保護投入，故障點對應的電源側限時過流動作跳開本側開關，同時故障點對應的負荷側低電壓保護動作跳開本側開關，完成選擇性故障隔離。
[0022]為進一步保障繼電保護的安全性，在相鄰開閉所的聯(lián)絡線間隔還配置有失靈保護，當出現(xiàn)故障時，縱聯(lián)過流或限時過流與低電壓保護動作后啟動失靈保護，等待設定時間后如果對應電源側或負荷側開關有電流或者處于合位，則失靈保護動作出口，跳開對應段母線上的其它聯(lián)絡開關。
[0023]縱聯(lián)過流保護中傳遞的閉鎖信號及聯(lián)跳信號均為GOOSE信號，如圖3所示，開閉所保護裝置的保護CPU完成邏輯判別后將GOOSE信號發(fā)送給集成在裝置內部的電力專線數(shù)據(jù)通信模塊ONU (如圖中開閉所保護裝置3所示)，再由ONU模塊經(jīng)光線路終端設備OLT發(fā)送到電力專線數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡EPON。同樣，保護CPU可以從網(wǎng)絡上接收所需的GOOSE信號。
[0024]下面以圖1所示的級聯(lián)開閉所進行說明，在圖1中的開關2、4、5?12所在間隔均配置上述各種保護。
[0025]縱聯(lián)過流保護:當Kl點故障時，開關4、7，8、11，12處縱聯(lián)過流均啟動，如果通訊正常，則根據(jù)縱聯(lián)過流動作原理，開關4、7，8、11處縱聯(lián)過流由于收到相應的閉鎖信號不動作；開關12處縱聯(lián)過流由于未收到開關15處縱聯(lián)過流啟動閉鎖信號，滿足動作條件經(jīng)50ms確認后跳開關12，同時發(fā)聯(lián)跳信號給開關15 ;開關15處收到開關12發(fā)過來的聯(lián)跳信號，同時縱聯(lián)過流未啟動，經(jīng)50ms確認后跳開開關15，完成故障隔離。
[0026]如果供電方向改變，則根據(jù)縱聯(lián)過流保護原理，開關15處縱聯(lián)過流由過流啟動動作，開關12處縱聯(lián)過流由聯(lián)跳信號動作。
[0027]縱聯(lián)過流保護在通訊異常情況下退出，限時過流保護與低電壓保護配合作為聯(lián)絡線故障的后備保護，僅在通訊異常情況下投入。
[0028]限時過流與低電壓保護:當Kl點故障時，如果開關12與15之間的通訊異常，則限時過流保護與低電壓保護投入，經(jīng)0.35s延時后開關12處限時過流動作，跳開開關12 ;開關15處低電壓保護動作跳開開關15，完成選擇性故障隔離。如果供電方向改變，則開關15處限時過流保護動作，開關12處低電壓保護動作，選擇性切除故障。
[0029]由于考慮了延時級差配合(0.35s)，當開閉所4內的饋線或者母線故障時，保護不會誤動。
[0030]當Kl點故障時，如果其它聯(lián)絡線通訊異常，如開關4與7之間的通訊異常，則開關4、7的限時過流保護與低電壓保護投入。由于故障聯(lián)絡線(開關12、15之間)的縱聯(lián)過流保護動作快速切除故障，開關4、7的限時過流保護與低電壓保護由于延時未到不會誤動。
[0031]失靈保護:當Kl點故障時，開關12處縱聯(lián)過流動作跳開關12。如果0.2s后開關12處有電流或者開關處于合位，則失靈保護動作出口跳開開閉所3開關11及27(如果27處于合閘狀態(tài))。同理，如果開關15失靈，則失靈保護動作跳開開閉所4開關16及28 (如果28處于合閘狀態(tài))。
[0032]以上實施例僅用于幫助理解本發(fā)明的核心思想，不能以此限制本發(fā)明，對于本領域的技術人員，凡是依據(jù)本發(fā)明的思想，對本發(fā)明進行修改或者等同替換，在【具體實施方式】及應用范圍上所做的任何改動，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種級聯(lián)開閉所聯(lián)絡線繼電保護方法，其特征在于:在相鄰開閉所的聯(lián)絡線間隔配置縱聯(lián)過流保護作為聯(lián)絡線故障的主保護，當出現(xiàn)故障時，故障點對應的電源側縱聯(lián)過流啟動且沒有收到負荷側的縱聯(lián)過流啟動閉鎖信號時，延時一段設定時間進行確認后動作并跳本側開關，同時發(fā)聯(lián)跳信號到負荷側開閉所保護裝置；故障點對應的負荷側收到電源側聯(lián)跳信號且本側縱聯(lián)過流未啟動時，延時一段設定時間進行確認后跳開本側開關，完成故障隔離。
2.根據(jù)權利要求1所述的級聯(lián)開閉所聯(lián)絡線繼電保護方法，其特征在于:在相鄰開閉所的聯(lián)絡線間隔還配置有限時過流保護與低電壓保護配合作為聯(lián)絡線故障的后備保護，通訊異常情況下縱聯(lián)過流保護退出，當出現(xiàn)故障時，限時過流保護與低電壓保護投入，故障點對應的電源側限時過流動作跳開本側開關，同時故障點對應的負荷側低電壓保護動作跳開本側開關，完成選擇性故障隔離。
3.根據(jù)權利要求2所述的級聯(lián)開閉所聯(lián)絡線繼電保護方法，其特征在于:限時過流保護與低電壓保護延時設置設定保護時間，該設定保護時間大于開閉所內母線故障及饋出線故障時的級差配合時間。
4.根據(jù)權利要求3所述的級聯(lián)開閉所聯(lián)絡線繼電保護方法，其特征在于:在相鄰開閉所的聯(lián)絡線間隔還配置有失靈保護，當出現(xiàn)故障時，縱聯(lián)過流或限時過流與低電壓保護動作后啟動失靈保護，等待設定時間后如果對應電源側或負荷側開關有電流或者處于合位，則失靈保護動作出口，跳開對應段母線上的其它聯(lián)絡開關。
5.根據(jù)權利要求3所述的級聯(lián)開閉所聯(lián)絡線繼電保護方法，其特征在于:開閉所內母線故障及饋出線故障時的級差配合時間為0.3s,限時過流保護與低電壓保護延時設置的延時設定保護時間為0.35s。
6.根據(jù)權利要求1所述的級聯(lián)開閉所聯(lián)絡線繼電保護方法，其特征在于:縱聯(lián)過流保護時延時的設定確認時間為50ms。
7.根據(jù)權利要求1所述的級聯(lián)開閉所聯(lián)絡線繼電保護方法，其特征在于:縱聯(lián)過流保護中傳遞的閉鎖信號及聯(lián)跳信號均為GOOSE信號。
8.根據(jù)權利要求7所述的級聯(lián)開閉所聯(lián)絡線繼電保護方法，其特征在于:開閉所保護裝置內置ONU模塊，通過EPON網(wǎng)絡進行GOOSE信號的傳輸。
【文檔編號】H02H7/26GK104332969SQ201410588391
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年10月28日 優(yōu)先權日:2014年10月28日
【發(fā)明者】李國斌, 劉星, 魏勇, 姜睿智, 李俊剛, 張義, 郭曉寧, 史宏光, 尹劍侖, 胡源奇 申請人:許繼電氣股份有限公司, 許昌許繼軟件技術有限公司