一種母線保護(hù)設(shè)備和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)的母線保護(hù)技術(shù)，具體地，涉及一種母線保護(hù)設(shè)備和方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 簡(jiǎn)易母線保護(hù)一般裝設(shè)在35kV~10kV的降壓系統(tǒng)中，主要用于解決母線故障由 變壓器后備保護(hù)切除所造成的保護(hù)動(dòng)作時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、對(duì)變壓器和開關(guān)沖擊過(guò)大的問(wèn)題。簡(jiǎn)易 母線保護(hù)設(shè)備通常由進(jìn)線保護(hù)裝置、母聯(lián)保護(hù)裝置和饋出線保護(hù)裝置組成。當(dāng)故障發(fā)生在 母線區(qū)內(nèi)時(shí)，饋出線保護(hù)不啟動(dòng)，母線區(qū)內(nèi)的簡(jiǎn)易母線保護(hù)設(shè)備動(dòng)作跳閘，當(dāng)故障發(fā)生在饋 出線上時(shí)，母線區(qū)的保護(hù)和故障饋出線的保護(hù)均啟動(dòng)，饋出線保護(hù)裝置發(fā)出閉鎖簡(jiǎn)易母線 保護(hù)信息，當(dāng)饋出線保護(hù)動(dòng)作返回后，閉鎖解除，開放簡(jiǎn)易母線保護(hù)。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)中，簡(jiǎn)易母線保護(hù)存在以下問(wèn)題：當(dāng)饋出線和母線相繼發(fā)生故障時(shí)，由于 饋出線保護(hù)閉鎖母線區(qū)的簡(jiǎn)易母線保護(hù)或由于通信中斷而造成閉鎖不能解除，導(dǎo)致母線區(qū) 的簡(jiǎn)易母線保護(hù)不能及時(shí)切除母線故障。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種母線保護(hù)設(shè)備和方法，用于解決自動(dòng)解除閉鎖的問(wèn)題。
[0005] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種母線保護(hù)設(shè)備，該設(shè)備包括：進(jìn)線保護(hù)裝 置，在母線線出現(xiàn)故障的情況下動(dòng)作；以及饋出線保護(hù)裝置，在饋出線出現(xiàn)故障的情況下動(dòng) 作并向所述進(jìn)線保護(hù)裝置發(fā)出閉鎖信息，以閉鎖所述進(jìn)線保護(hù)裝置；其中，所述進(jìn)線保護(hù)裝 置判斷是否滿足進(jìn)線解除閉鎖條件，在滿足的情況下自動(dòng)解除閉鎖。
[0006] 本發(fā)明還提供了一種母線保護(hù)方法，該方法包括：在母線出現(xiàn)故障的情況下進(jìn)線 保護(hù)裝置動(dòng)作；在饋出線出現(xiàn)故障的情況下饋出線保護(hù)裝置動(dòng)作并向進(jìn)線保護(hù)裝置發(fā)出閉 鎖信息，以閉鎖進(jìn)線保護(hù)裝置，然后判斷是否滿足解除閉鎖條件，在滿足的情況下自動(dòng)解除 閉鎖進(jìn)線保護(hù)裝置。
[0007] 本發(fā)明通過(guò)判斷解除閉鎖條件來(lái)進(jìn)行自動(dòng)解除閉鎖，很好地防止出現(xiàn)饋出線和母 線相繼發(fā)生故障的情況下母線區(qū)的簡(jiǎn)易母線保護(hù)裝置不能動(dòng)作的情況。
[0008] 本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的【具體實(shí)施方式】部分予以詳細(xì)說(shuō)明。
【附圖說(shuō)明】
[0009] 附圖是用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說(shuō)明書的一部分，與下面的具 體實(shí)施方式一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中：
[0010] 圖1是本發(fā)明提供的母線接線及母線保護(hù)設(shè)備示意圖；
[0011] 圖2是本發(fā)明提供的進(jìn)線保護(hù)判據(jù)邏輯圖；
[0012] 圖3是本發(fā)明提供的饋出線保護(hù)判據(jù)邏輯圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013] 以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描 述的【具體實(shí)施方式】?jī)H用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0014] 為了使讀者能更好地理解本發(fā)明，在介紹本發(fā)明之前，先結(jié)合圖1對(duì)【背景技術(shù)】中 的簡(jiǎn)易母線保護(hù)方案進(jìn)行說(shuō)明。在圖1中，DL1、DL2為進(jìn)線保護(hù)裝置，DL3為母聯(lián)保護(hù)裝 置，DL4、DL5、DL6、DL7為饋出線保護(hù)裝置。其中，進(jìn)線保護(hù)裝置DL1、DL2所在的線路為進(jìn) 線（但其管轄區(qū)域?qū)嶋H上為母線），母聯(lián)保護(hù)裝置DL3所在的線路為母線，饋出線保護(hù)裝置 DL4、DL5、DL6、DL7分別為所在母線的饋出線上的保護(hù)裝置。
[0015] 簡(jiǎn)易母線保護(hù)設(shè)備由進(jìn)線保護(hù)裝置、母聯(lián)保護(hù)裝置和饋出線保護(hù)裝置組成，他們 相互之間進(jìn)行通信，完成信息交互，在各個(gè)裝置中均設(shè)故障啟動(dòng)元件及方向判別元件。對(duì)于 單母線分段的兩段母線，規(guī)定電流參考正方向?yàn)槟妇€指向線路，母聯(lián)的參考正方向?yàn)镮段 母線指向II段母線。
[0016] 故障啟動(dòng)元件對(duì)以下條件進(jìn)行判斷：
[0017] AAIset (1)
[0018] I〇^Iqdset (2)
[0019] 在式⑴中，AI。為相電流突變量有效值，AI為相電流突變量啟動(dòng)定值，在式 (2)中，I。為相電流有效值，IqdMt為相電流啟動(dòng)定值。在式（1)和式（2)中任意一者滿足 的情況下，啟動(dòng)方向元件。
[0020] 在系統(tǒng)正常運(yùn)行，進(jìn)線保護(hù)裝置、母聯(lián)保護(hù)裝置、饋出線保護(hù)裝置均不滿足式（1)、 式（2)，保護(hù)不動(dòng)作。
[0021] 方向元件采用90°接線方式，按相啟動(dòng)，電壓采用記憶電壓。方向元件用于判斷故 障是否發(fā)生在該方向元件的保護(hù)區(qū)內(nèi)，容易理解的是，在故障未發(fā)生在該方向元件的保護(hù) 區(qū)內(nèi)，即故障發(fā)生在該方向元件的非保護(hù)區(qū)內(nèi)的情況下，保護(hù)不啟動(dòng)。
[0022] 方向元件根據(jù)相位的不同采用不同的判據(jù)條件：
[0023] 正方向元件判據(jù)為
（3)
[0024] 反方向元件判據(jù)為
（4)
[0025] 在式⑶和式⑷中，.1$為相電流的向量，為線電壓的相量，a為內(nèi)角，設(shè) 為-30。 。
[0026] 對(duì)三相中不同相的電流，./=和分別為：
[0027] 對(duì)于A相電流：為A相電流的向量，汐_為Ubc線電壓的相量；
[0028] 對(duì)于B相電流：/^為B相電流的向量，丄。為Uca線電壓的相量；
[0029] 對(duì)于C相電流：為C相電流的向量，為Uab線電壓的相量。
[0030] 對(duì)于饋出線保護(hù)裝置來(lái)說(shuō)，方向元件采用式（3)作為判據(jù)條件；對(duì)于進(jìn)線保護(hù)裝 置來(lái)說(shuō)，方向元件采用式（4)作為判據(jù)條件；對(duì)于母聯(lián)保護(hù)裝置來(lái)說(shuō)，方向元件在用于I段 母線的情況下采用式（4)作為判據(jù)條件，方向元件在用于II段母線的情況下采用式（3)作 為判據(jù)條件。
[0031] 以上描述了故障啟動(dòng)元件和方向元件的判斷條件，下面介紹簡(jiǎn)易母線保護(hù)設(shè)備怎 樣根據(jù)以上式（1)、式（2)、式（3)、式（4)的判斷結(jié)果來(lái)對(duì)簡(jiǎn)易母線保護(hù)設(shè)備執(zhí)行啟動(dòng)、閉鎖 及解除閉鎖的操作：
[0032] 對(duì)于進(jìn)線保護(hù)裝置，在流過(guò)進(jìn)線保護(hù)裝置的任意一相的電流滿足式（1)、式（2)、 式（4)的情況下，進(jìn)線保護(hù)裝置動(dòng)作，在式（2)或式（4)不滿足的情況下，啟動(dòng)返回，即線路 恢復(fù)正常狀態(tài)；
[0033] 對(duì)于饋出線保護(hù)裝置，在饋出線的任意一相滿足式（1)、式（2)、式（3)的情況下， 啟動(dòng)饋出線保護(hù)，并且閉鎖出現(xiàn)故障的饋出線所在的母線的進(jìn)線保護(hù)裝置，在式（2)或式 (3)不滿足的情況下，解除閉鎖，啟動(dòng)返回，即饋出線線路恢復(fù)正常狀態(tài)；
[0034] 對(duì)于母聯(lián)保護(hù)裝置，在流過(guò)母聯(lián)保護(hù)裝置的任意一相電流滿足式（1)、式（2)、式 (3)的情況下，閉鎖I段中進(jìn)線保護(hù)裝置，在式⑵或式（3)不滿足的情況下，啟動(dòng)返回，在 流過(guò)母聯(lián)保護(hù)裝置的任意一相電流滿足式（1)、式（2)、式（4)的情況下，閉鎖II段的進(jìn)線 保護(hù)裝置，在式（2)或式（4)不滿足的情況下，啟動(dòng)返回。
[0035] 其中，結(jié)合圖1，在I段母線所連接的饋出線發(fā)生故障時(shí)，流過(guò)母聯(lián)保護(hù)裝置DL3的 電流方向?yàn)樨?fù)，則閉鎖進(jìn)線保護(hù)裝置DL2,在II段母線所連接的饋出線發(fā)生故障時(shí)，流過(guò)母 聯(lián)保護(hù)裝置DL3的電流方向?yàn)檎?，則閉鎖進(jìn)線保護(hù)裝置DL1。
[0036] 綜上所述，在母線發(fā)生故障的情況下，進(jìn)線保護(hù)裝置和母聯(lián)保護(hù)裝置動(dòng)作，饋出線 保護(hù)裝置不動(dòng)作，沒有閉鎖信息。
[0037] 保護(hù)啟動(dòng)判據(jù)為彡Iset (5)
[0038] 其中，I。為相電流有效值，I^為保護(hù)動(dòng)作預(yù)設(shè)值，在式（5)滿足的情況下，延時(shí)一 段時(shí)間TO，20ms<TO< 100ms，若在延時(shí)時(shí)間T0內(nèi)進(jìn)線保護(hù)裝置和母聯(lián)保護(hù)裝置沒有收到 閉鎖信息，則進(jìn)線保護(hù)裝置和母聯(lián)保護(hù)裝置動(dòng)作。
[0039] 在饋出線發(fā)生故障的情況下，饋出線保護(hù)裝置動(dòng)作，饋出線保護(hù)裝置發(fā)出閉鎖信 息，閉鎖進(jìn)線保護(hù)裝置、母聯(lián)保護(hù)裝置，當(dāng)饋出線保護(hù)返回后，解除閉鎖。
[0040] 其中，保護(hù)方案是采用分相閉鎖的方式進(jìn)行的，具體為：
[0041] (1)饋出線保護(hù)裝置X相滿足式（1)、式（2)、式（3)時(shí)，閉鎖該饋出線所在母線的 簡(jiǎn)易母線X相保護(hù)；
[0042](2)母聯(lián)保護(hù)裝置X相滿足式（1)、式（2)、式（3)時(shí)，閉鎖I段母線的的簡(jiǎn)易母線 X相保護(hù)；
[0043](3)母聯(lián)保護(hù)裝置X相滿足式（1)、式（2)、式（4)時(shí)，閉鎖II段母線的簡(jiǎn)易母線X 相保護(hù)；
[0044] (4)流過(guò)I段的進(jìn)線保護(hù)裝置、母聯(lián)保護(hù)裝置的任意一相電流滿足式（1)、式（2)、 式（4)、式（5)時(shí)，若進(jìn)線保護(hù)裝置、母聯(lián)保護(hù)裝置在延時(shí)時(shí)間T0內(nèi)沒有收到該相的閉鎖信 息，那么I段的進(jìn)線保護(hù)裝置、母聯(lián)保護(hù)裝置動(dòng)作；