防止電網(wǎng)距離保護(hù)先啟動(dòng)后失壓誤動(dòng)的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電網(wǎng)調(diào)度控制領(lǐng)域，具體涉及一種在電網(wǎng)的距離保護(hù)裝置啟動(dòng)后用來防止電壓互感器斷線導(dǎo)致誤動(dòng)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]距離保護(hù)是以電流為動(dòng)作量，電壓為制動(dòng)量的欠量式保護(hù)。在電壓互感器斷線后失去電壓制動(dòng)量時(shí)，測量阻抗趨向于零，距離保護(hù)將在區(qū)外穿越故障電流或負(fù)荷電流作用下誤動(dòng)。目前距離保護(hù)廣泛采用的防止誤動(dòng)的方法是進(jìn)行電壓互感器斷線失壓判別，通常用三相電壓向量和不為零來檢測一相或兩相電壓互感器斷線；用正序電壓低的方法來檢測三相電壓互感器斷線，一般延時(shí)l_2s閉鎖保護(hù)并發(fā)出告警信號，且一般都是自恢復(fù)的。上述判據(jù)的前提是保護(hù)裝置不啟動(dòng)。目前普遍認(rèn)為一旦系統(tǒng)發(fā)生故障，啟動(dòng)元件啟動(dòng)后就不再判電壓互感器斷線，因?yàn)槿魏我环N故障都是有電壓互感器斷線特征的，不考慮系統(tǒng)故障與電壓互感器斷線同時(shí)發(fā)生的情況。
[0003]然而，實(shí)際運(yùn)行情況表明，系統(tǒng)故障與電壓互感器斷線絕對同時(shí)發(fā)生的可能性很小，但是由于系統(tǒng)故障的誘因?qū)е略诙虝r(shí)間內(nèi)(20ms后)相繼發(fā)生電壓互感器斷線的事故卻已多次出現(xiàn)，且使得同母線運(yùn)行的多回線路距離保護(hù)誤動(dòng)，嚴(yán)重威脅系統(tǒng)安全運(yùn)行。
[0004]距離保護(hù)先啟動(dòng)后電壓互感器斷線保護(hù)誤動(dòng)的情況分析如下:
1、如圖1所示雙母線接線變電站，線路1、2、3、4均為系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)線，雙母線并列運(yùn)行，當(dāng)I母線電壓互感器檢修時(shí)，一般的運(yùn)行方法是將兩組母線電壓互感器二次電壓回路并列，使得線路1、2、3、4的距離保護(hù)全部使用II母線電壓互感器二次電壓。但此時(shí)若II母線發(fā)生故障，線路1、2、3、4距離保護(hù)都會(huì)啟動(dòng)，當(dāng)母線保護(hù)動(dòng)作切除II母線所有元件，將導(dǎo)致I母線上線路1、2的距離保護(hù)在啟動(dòng)后失去測量電壓，由于保護(hù)裝置啟動(dòng)展寬時(shí)間一般在5-7s，此時(shí)在負(fù)荷電流作用下線路1、2的距離保護(hù)均存在誤動(dòng)可能，存在導(dǎo)致全站失電的風(fēng)險(xiǎn)。同理，若故障點(diǎn)在線路I或線路2出線上，但出線斷路器拒動(dòng)時(shí)，也將導(dǎo)致同樣的后果O
[0005]2、間隙性的電壓互感器斷線也將導(dǎo)致線路距離保護(hù)在先啟動(dòng)后失壓的情況下誤動(dòng)?，F(xiàn)場經(jīng)常會(huì)遇到電壓二次回路接線螺絲松動(dòng)或二次線接觸不良導(dǎo)致的電壓互感器斷線，有時(shí)這種斷線現(xiàn)象時(shí)有時(shí)無，間隙性發(fā)生，若此時(shí)區(qū)外發(fā)生故障，距離保護(hù)啟動(dòng)后再間隙性發(fā)生電壓互感器斷線，則相關(guān)的線路距離保護(hù)將在穿越性質(zhì)的短路電流作用下誤動(dòng)，即便區(qū)外故障被切除，保護(hù)裝置啟動(dòng)展寬期間，在負(fù)荷電流作用下間隙性的電壓互感器斷線仍然使得距離保護(hù)存在誤動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)。
[0006]3、母線電壓互感器二次電壓回路一般均需設(shè)置防止電壓互感器二次向一次反充電的電壓重動(dòng)回路，該回路一般用電壓互感器刀閘常開輔助接點(diǎn)驅(qū)動(dòng)重動(dòng)中間繼電器實(shí)現(xiàn)，當(dāng)電壓互感器退出運(yùn)行，一次刀閘打開時(shí)，繼電器釋放，二次電壓回路與電壓互感器斷開；當(dāng)電壓互感器投入運(yùn)行，一次刀閘合上，該重動(dòng)繼電器勵(lì)磁，二次電壓回路自動(dòng)接入電壓互感器二次側(cè)。重動(dòng)繼電器工作電源使用變電站直流系統(tǒng)的電源。該電源回路的運(yùn)行可靠性直接關(guān)系到使用母線電壓互感器電壓的保護(hù)設(shè)備運(yùn)行的可靠性，距離保護(hù)首當(dāng)其沖。實(shí)際運(yùn)行中多次發(fā)生電壓重動(dòng)回路的直流工作電源在一次系統(tǒng)發(fā)生故障后相繼失去，主要原因，有的是一次系統(tǒng)故障后直流信號回路故障導(dǎo)致的直流空開越級跳閘，有的是系統(tǒng)故障時(shí)的外部干擾導(dǎo)致的直流空開跳閘，有的是系統(tǒng)故障后直流系統(tǒng)蓄電池浮充電源失去，蓄電池?cái)嗦穼?dǎo)致的直流電源失去。一次系統(tǒng)故障成為二次直流系統(tǒng)失電的直接誘因，此種情況下同母線運(yùn)行的距離保護(hù)全部存在誤動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)，2007年某特大型城市市區(qū)一 220kV變電站全站失電，其原因就是站內(nèi)IlOkV系統(tǒng)故障后直流信號回路短路導(dǎo)致直流空越級跳閘，使得220kV的電壓互感器二次重動(dòng)電源失去后，四回220kV電源線路的距離保護(hù)在啟動(dòng)后失去測量電壓，在負(fù)荷電流作用下相繼跳閘所致。事故負(fù)荷損失嚴(yán)重，教訓(xùn)慘痛。
[0007]綜上所述，距離保護(hù)先啟動(dòng)后失去測量電壓的情況雖然發(fā)生的概率不算太大，但是一旦發(fā)生往往是同母線運(yùn)行的多條線路距離保護(hù)的相繼誤動(dòng)，存在全站失電的風(fēng)險(xiǎn)，后果嚴(yán)重威脅系統(tǒng)安全。因此很有必要在保護(hù)原理上著手進(jìn)行防范，有必要提出對距離保護(hù)電壓互感器斷線判據(jù)進(jìn)行完善，使得距離保護(hù)在啟動(dòng)后繼續(xù)對電壓互感器斷線進(jìn)行判別，防止區(qū)外故障時(shí)距離保護(hù)誤動(dòng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的是提供一種針對距離保護(hù)裝置啟動(dòng)后，防止由于發(fā)生母線側(cè)電壓互感器二次斷線而導(dǎo)致誤動(dòng)的方法。
[0009]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
一種防止電網(wǎng)距離保護(hù)先啟動(dòng)后失壓誤動(dòng)的方法，用于在電網(wǎng)中的距離保護(hù)裝置由于區(qū)外故障而啟動(dòng)后，判斷是否發(fā)生母線側(cè)電壓互感器二次斷線，從而防止所述的距離保護(hù)裝置誤動(dòng)，該方法為:若所述的距離保護(hù)裝置啟動(dòng)前，線路側(cè)電壓互感器的二次電壓低于線路電壓有壓門檻，則通過比較母線側(cè)電壓互感器對應(yīng)相電壓幅值和所述的線路側(cè)電壓互感器的二次電壓的幅值來判斷是否發(fā)生母線側(cè)電壓互感器二次斷線；若所述的距離保護(hù)裝置啟動(dòng)前，線路側(cè)電壓互感器的二次電壓等于或高于線路電壓有壓門檻，且連續(xù)一段時(shí)間內(nèi)滿足以下判據(jù):
①母線側(cè)電壓互感器的三相電壓均小于2V;
②所述的線路側(cè)電壓互感器的二次電壓的幅值與所述的母線側(cè)電壓互感器對應(yīng)相電壓幅值之差大于線路電壓的無壓門檻；
③三相開關(guān)均為合位；
則發(fā)生母線側(cè)電壓互感器二次斷線；
根據(jù)判定結(jié)果來防止所述的距離保護(hù)裝置誤動(dòng)。
[0010]所述的線路電壓的無壓門檻為0.25Un，其中Un為額定電壓。
[0011]所述的一段時(shí)間為10ms。
[0012]由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn):通過本方法可以在距離保護(hù)啟動(dòng)后，判斷是否發(fā)生母線側(cè)電壓互感器二次斷線，進(jìn)而避免距離保護(hù)誤動(dòng)，提高系統(tǒng)的安全性。
【附圖說明】
[0013]附圖1為雙母線接線變電站的接線示意圖。
[0014]附圖2為本發(fā)明的方法的判據(jù)原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0016]實(shí)施例一:一種防止電網(wǎng)距離保護(hù)先啟動(dòng)后失壓誤動(dòng)的方法，用于在電網(wǎng)中的距離保護(hù)裝置由于區(qū)外故障而啟動(dòng)后，判斷是否發(fā)生母線側(cè)電壓互感器二次斷線，從而防止所述的距離保護(hù)裝置誤動(dòng)。
[0017]具體的，該方法為:
當(dāng)線路保護(hù)接入線路電壓互感器二次電壓隊(duì)時(shí)，距離保護(hù)裝置啟動(dòng)前通過Ux的大小及相位來識別Ux接入的是線電壓還是相電壓，以及是哪一相電壓。
[0018]1、若所述的距離保護(hù)裝置啟動(dòng)前，線路側(cè)電壓互感器的二次電壓Ux低于線路電壓有壓門濫，則通過比較母線側(cè)電壓互感器對應(yīng)相電壓幅值1^和所述的線路側(cè)電壓互感器的二次電壓Ux的幅值來判斷是否發(fā)生母線側(cè)電壓互感器二次斷線。
[0019]2、若所述的距離保護(hù)裝置啟動(dòng)前，線路側(cè)電壓互感器的二次電壓Ux等于或高于線路電壓有壓門檻，且連續(xù)一段時(shí)間(一般為1ms)內(nèi)滿足以下判據(jù)，則判定發(fā)生了母線側(cè)電壓互感器二次斷線，進(jìn)而可以根據(jù)判定結(jié)果來防止距離保護(hù)裝置誤動(dòng)。
[0020]判據(jù)包括以下三項(xiàng)條件，需同時(shí)滿足:
①母線側(cè)電壓互感器的三相電壓均小于2V;
②所述的線路側(cè)電壓互感器的二次電壓Ux的幅值與所述的母線側(cè)電壓互感器對應(yīng)相電壓Ua幅值之差大于線路電壓的無壓門檻；
③三相開關(guān)均為合位。
[0021]第①項(xiàng)判據(jù)條件:發(fā)生母線三相電壓互感器斷線時(shí)，三相電壓均幾乎為零。
[0022]第②項(xiàng)判據(jù)條件:發(fā)生母線三相電壓互感器斷線時(shí)，線路側(cè)電壓Ux與母線側(cè)對應(yīng)相電壓Ua存在一定的幅值差異，并且該差異要大于線路電壓的無壓門檻。所述的線路電壓的無壓門檻為0.25Un，其中Un為額定電壓。
[0023]第③項(xiàng)判據(jù)條件:只有三相開關(guān)在合位的時(shí)候才能夠投入母線電壓與線路抽取電壓的比較邏輯，否則退出該邏輯。
[0024]通過上述方法在距離保護(hù)啟動(dòng)的過程中，如果判別發(fā)生了母線側(cè)電壓互感器斷線，閉鎖距離保護(hù)，而且整個(gè)啟動(dòng)過程中不再進(jìn)行電壓互感器斷線的判別，直到保護(hù)整組復(fù)歸之后，再用常規(guī)的電壓互感器斷線判據(jù)繼續(xù)進(jìn)行電壓互感器斷線的判別。
[0025]當(dāng)前，以光纖分相電流差動(dòng)保護(hù)為主導(dǎo)的縱聯(lián)保護(hù)是高壓輸電線路的主保護(hù)，是電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要保證。作為后備保護(hù)的階段式距離、零序保護(hù)又是高壓輸電線路保護(hù)必要的補(bǔ)充，只有提高后備保護(hù)的可靠性，才能體現(xiàn)出主保護(hù)的強(qiáng)大優(yōu)勢，對保障電網(wǎng)安全運(yùn)行意義重大。
[0026]上述實(shí)施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種防止電網(wǎng)距離保護(hù)先啟動(dòng)后失壓誤動(dòng)的方法，用于在電網(wǎng)中的距離保護(hù)裝置由于區(qū)外故障而啟動(dòng)后，判斷是否發(fā)生母線側(cè)電壓互感器二次斷線，從而防止所述的距離保護(hù)裝置誤動(dòng)，其特征在于:該方法為:若所述的距離保護(hù)裝置啟動(dòng)前，線路側(cè)電壓互感器的二次電壓低于線路電壓有壓門檻，則通過比較母線側(cè)電壓互感器對應(yīng)相電壓幅值和所述的線路側(cè)電壓互感器的二次電壓的幅值來判斷是否發(fā)生母線側(cè)電壓互感器二次斷線；若所述的距離保護(hù)裝置啟動(dòng)前，線路側(cè)電壓互感器的二次電壓等于或高于線路電壓有壓門檻，且連續(xù)一段時(shí)間內(nèi)滿足以下判據(jù): ①母線側(cè)電壓互感器的三相電壓均小于2V; ②所述的線路側(cè)電壓互感器的二次電壓的幅值與所述的母線側(cè)電壓互感器對應(yīng)相電壓幅值之差大于線路電壓的無壓門檻； ③三相開關(guān)均為合位； 則發(fā)生母線側(cè)電壓互感器二次斷線； 根據(jù)判定結(jié)果來防止所述的距離保護(hù)裝置誤動(dòng)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防止電網(wǎng)距離保護(hù)先啟動(dòng)后失壓誤動(dòng)的方法，其特征在于:所述的線路電壓的無壓門檻為0.25Un，其中Un為額定電壓。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防止電網(wǎng)距離保護(hù)先啟動(dòng)后失壓誤動(dòng)的方法，其特征在于:所述的一段時(shí)間為1ms0
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種防止電網(wǎng)距離保護(hù)先啟動(dòng)后失壓誤動(dòng)的方法，該方法為：若距離保護(hù)裝置啟動(dòng)前線路側(cè)電壓互感器的二次電壓低于線路電壓有壓門檻，則通過比較母線側(cè)電壓互感器對應(yīng)相電壓幅值和線路側(cè)電壓互感器的二次電壓的幅值來判斷；否則則通過判據(jù)來判斷：①母線側(cè)電壓互感器的三相電壓均小于2V；②線路側(cè)電壓互感器的二次電壓的幅值與母線側(cè)電壓互感器對應(yīng)相電壓幅值之差大于線路電壓的無壓門檻；③三相開關(guān)均為合位；則發(fā)生母線側(cè)電壓互感器二次斷線；根據(jù)判定結(jié)果來防止距離保護(hù)裝置誤動(dòng)。通過本方法可以在距離保護(hù)啟動(dòng)后，判斷是否發(fā)生母線側(cè)電壓互感器二次斷線，進(jìn)而避免距離保護(hù)誤動(dòng)，提高系統(tǒng)的安全性。
【IPC分類】H02H7/26
【公開號】CN105244858
【申請?zhí)枴緾N201510650104
【發(fā)明人】薛峰, 徐寧, 顧建龍, 顏偉林, 張震, 沈炯
【申請人】江蘇省電力公司蘇州供電公司, 國家電網(wǎng)公司
【公開日】2016年1月13日
【申請日】2015年10月10日