一種輸電線(xiàn)路的線(xiàn)路保護(hù)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種電力供配電保護(hù)的技術(shù)領(lǐng)域，具體的來(lái)說(shuō)，是一種輸電線(xiàn)路的線(xiàn) 路保護(hù)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著電力系統(tǒng)容量迅速增加，輸電線(xiàn)路日益增多。輸電線(xiàn)路往往一端聯(lián)系著一個(gè) 大電廠(chǎng)，另一端聯(lián)系著一個(gè)負(fù)荷中屯、：或者兩端各聯(lián)系著一個(gè)大電力系統(tǒng)。由于線(xiàn)路長(zhǎng)、輸 送功率大，所W維持輸電線(xiàn)路的安全穩(wěn)定運(yùn)行是一個(gè)十分重要的問(wèn)題。為確保超高壓輸電 線(xiàn)路安全穩(wěn)定運(yùn)行，要求輸電線(xiàn)路主保護(hù)能夠可靠快速的切除線(xiàn)路首次發(fā)生的故障，輸電 線(xiàn)路保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間不得大于1-2個(gè)周波。在系統(tǒng)故障時(shí)保護(hù)的拒動(dòng)或非故障設(shè)備的誤跳 閩將切除2條甚至2條W上的線(xiàn)路，造成大面積的停電，甚至導(dǎo)致系統(tǒng)瓦解，后果極其嚴(yán)重。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出一種輸電線(xiàn)路的線(xiàn)路保護(hù)方法，所述線(xiàn)路保護(hù) 的內(nèi)容包括：過(guò)電流保護(hù)、距離保護(hù)、零序電流保護(hù)、電網(wǎng)振蕩檢測(cè)/閉鎖、自動(dòng)重合閩、跳 閩保護(hù)、縱聯(lián)方向保護(hù)、突變保護(hù)。根據(jù)保護(hù)內(nèi)容設(shè)置相應(yīng)的通用模塊，即過(guò)電流模塊、距離 保護(hù)模塊、零序電流保護(hù)模塊、振蕩閉鎖模塊、自動(dòng)重合閩模塊、跳閩模塊、縱聯(lián)方向保護(hù)模 塊、高頻保護(hù)模塊、斷路器失靈保護(hù)模塊、突變量啟動(dòng)模塊、過(guò)負(fù)荷保護(hù)模塊W及差動(dòng)保護(hù) 模塊。
[0004] 電流的突變量啟動(dòng)模塊作為距離保護(hù)、零序保護(hù)等許多保護(hù)的開(kāi)啟元件，該模塊 在每個(gè)采樣點(diǎn)到來(lái)時(shí)運(yùn)行，取=點(diǎn)電流采樣瞬時(shí)值數(shù)據(jù)，計(jì)算電流突變量。當(dāng)檢測(cè)到電流突 變量時(shí)，該模塊將此結(jié)果告知需要突變量啟動(dòng)的保護(hù)或功能模塊，如距離保護(hù)模塊組、零序 保護(hù)模塊組等。運(yùn)些保護(hù)模塊在系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)將不工作，直到突變量啟動(dòng)信號(hào)到達(dá)。
[0005] 當(dāng)電流突變量Ai大于突變量整定值時(shí)，突變量啟動(dòng)。其中：
[0006] Ai=III-ItH王廣王2了11
[0007] 式中，It為當(dāng)前時(shí)刻一周期前的采樣值，i2T為兩周期前的采樣值。
[0008] 突變量啟動(dòng)模塊為通用模塊，提供開(kāi)放的外部接口，輸入不同的數(shù)據(jù)量則該模塊 提供用于不同保護(hù)功能的突變量啟動(dòng)信息。根據(jù)需要設(shè)置輸入的電流量及整定信息，突變 量模塊進(jìn)行通用啟動(dòng)判定后輸出判定結(jié)果。
[0009] 距離保護(hù)是反應(yīng)故障點(diǎn)至保護(hù)安裝地點(diǎn)之間的距離或阻抗，并根據(jù)距離的遠(yuǎn)近， 即阻抗的大小而確定動(dòng)作時(shí)間的一種保護(hù)。距離保護(hù)主要與振蕩閉鎖、重合閩等相配合，保 護(hù)出口為=相全跳。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生振蕩時(shí)，可W及時(shí)正確地區(qū)分出系統(tǒng)故障與振蕩，保證不拒 動(dòng)且不誤動(dòng)。
[0010] 距離保護(hù)模塊包括故障相選相模塊、方向判別模塊、四邊形保護(hù)模塊W及重合閩 加速模塊。
[0011] 當(dāng)突變量啟動(dòng)后，故障相選相模塊進(jìn)行選相W判斷故障的相別，根據(jù)電流突變量 進(jìn)行選相，即通過(guò)比較S個(gè)相間電流AI,e、Ale。、AIac的大小，來(lái)判斷故障相別。
[0012] 方向判別模塊主要用于判斷出口處短路的短路發(fā)生處位于保護(hù)裝置的正向還是 反向。W故障發(fā)生前兩周波的電壓，與故障后的電流進(jìn)行相比來(lái)判斷故障方向。將方向判 別的結(jié)果告知四邊形保護(hù)模塊。四邊形保護(hù)模塊根據(jù)阻抗特性設(shè)置四邊形保護(hù)區(qū)域范圍， 當(dāng)測(cè)量到的故障相阻抗在四邊形區(qū)域內(nèi)，且同時(shí)滿(mǎn)足方向判別處于正方向時(shí)，保護(hù)啟動(dòng)。
[0013] 如果自動(dòng)重合閩裝置動(dòng)作，線(xiàn)路重新運(yùn)行，此時(shí)如果再次發(fā)生故障，重合閩后加速 模塊將采取加速保護(hù)，選取一種預(yù)先設(shè)定的加速策略后，不經(jīng)延時(shí)或經(jīng)過(guò)短時(shí)間延時(shí)后動(dòng) 作。重合閩后加速模塊接收重合閩成功的信息，W及四邊形保護(hù)模塊的啟動(dòng)信息，及線(xiàn)路阻 抗值是否已經(jīng)進(jìn)入故障阻抗區(qū)間，若任意段四邊形保護(hù)模塊啟動(dòng)，則快速跳閩。
[0014] 振蕩閉鎖模塊在當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生振蕩時(shí)，電壓電流量周期性變化，將出現(xiàn)阻抗進(jìn)入距 離保護(hù)范圍的情況，對(duì)距離保護(hù)影響較大，會(huì)使距離保護(hù)出現(xiàn)誤動(dòng)作。所W，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)不 正常運(yùn)行時(shí)，應(yīng)判斷出是振蕩還是短路故障，進(jìn)而進(jìn)行正確的操作。振蕩閉鎖模塊當(dāng)系統(tǒng)發(fā) 生振蕩時(shí)，可W可靠地將保護(hù)閉鎖，直到振蕩停息才解除閉鎖；系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，振蕩閉鎖 不動(dòng)作，使保護(hù)快速可靠地動(dòng)作；當(dāng)振蕩過(guò)程中發(fā)生故障，保護(hù)能快速識(shí)別故障并動(dòng)作；而 對(duì)于先發(fā)生故障而后發(fā)生的振蕩，保護(hù)不至于無(wú)選擇性地動(dòng)作。
[0015] 振蕩和短路故障的判定依據(jù)為：
[0016] 振蕩時(shí)系統(tǒng)各點(diǎn)電壓值和電流值均做往復(fù)性擺動(dòng)，而短路時(shí)電流電壓值是突變 的；
[0017] 振蕩時(shí)電流電壓值的變化速度較慢，而短路時(shí)電流電壓值的突變量較大；
[0018] 振蕩時(shí)系統(tǒng)任何一點(diǎn)電流與電壓之間的相位角都隨功角的變化而改變，而短路 時(shí)，電流與電壓之間的相位角是基本不變的；
[0019] 振蕩時(shí)，S相完全對(duì)稱(chēng)，電力系統(tǒng)中沒(méi)有負(fù)序分量出現(xiàn)，而當(dāng)短路時(shí)，將長(zhǎng)期（在 不對(duì)稱(chēng)短路過(guò)程中）或瞬間（在=相短路開(kāi)始時(shí)）出現(xiàn)負(fù)序分量。
[0020] 過(guò)電流保護(hù)是線(xiàn)路保護(hù)中最簡(jiǎn)單基本的一種，通常用于線(xiàn)路后備保護(hù)或主保護(hù) 等。通過(guò)監(jiān)測(cè)電流值的變化量判斷系統(tǒng)故障，當(dāng)滿(mǎn)足過(guò)電流中的反時(shí)限保護(hù)、短延時(shí)保護(hù)或 瞬動(dòng)保護(hù)中的任一整定值或達(dá)到整定動(dòng)作時(shí)間時(shí)，保護(hù)開(kāi)關(guān)或保護(hù)斷路器動(dòng)作，切斷電路。
[0021] 零序電流保護(hù)模炔基于線(xiàn)路采用中性點(diǎn)直接接地方式，當(dāng)發(fā)生接地短路故障時(shí)， 將產(chǎn)生零序電流、零序電壓和零序功率，零序保護(hù)正是利用運(yùn)些電氣量的變化判斷短路故 障。
[0022] 突變量啟動(dòng)模塊將突變量啟動(dòng)信息告知各個(gè)零序電流模塊及方向判別模塊，發(fā)送 相關(guān)電氣量信息。方向判別模塊利用零序電流和零序電壓之間的夾角來(lái)判定正、反方向，可 W根據(jù)需要配置零序的某段保護(hù)帶有方向信息或不帶方向信息。零序電流模塊內(nèi)部進(jìn)行零 序電流與整定值的比較，當(dāng)零序電流值大于相應(yīng)的整定值，則該段保護(hù)啟動(dòng)。
[0023] 跳閩保護(hù)模炔基于對(duì)于故障線(xiàn)路，可能多種保護(hù)會(huì)同時(shí)給出動(dòng)作信號(hào)，因而需要 將動(dòng)作信號(hào)進(jìn)行整合，管理線(xiàn)路的跳閩，形成最終的跳閩指令再發(fā)送給斷路器或開(kāi)關(guān)進(jìn)行 工作。該模塊與輸出跳閩信號(hào)的所有模塊相關(guān)聯(lián)，包括距離保護(hù)模塊、零序電路保護(hù)、過(guò)電 流保護(hù)等，當(dāng)接收到跳閩指令后，將進(jìn)行跳閩信號(hào)的匯總處理，并發(fā)出跳閩指令，再發(fā)出最 終的跳閩指令后，將跳閩信息發(fā)送給重合閩模塊，作為重合閩模塊的啟動(dòng)信號(hào)。
[0024] 重合閩模炔基于故障發(fā)生后，保護(hù)正確動(dòng)作將線(xiàn)路跳開(kāi)，故障電弧焰滅，絕緣恢 復(fù)，故障點(diǎn)消失，線(xiàn)路是可W恢復(fù)到正常運(yùn)行狀態(tài)的。自動(dòng)重合閩的作用就在于保護(hù)動(dòng)作跳 閩之后等待瞬時(shí)性故障消失，線(xiàn)路絕緣恢復(fù)，自動(dòng)將線(xiàn)路投入正常運(yùn)行。如果線(xiàn)路上的故障 是永久性故障，利用重合閩后加速功能，即重合于故障后不加延時(shí)或小延時(shí)跳閩，并于此時(shí) 閉鎖重合閩，不再重合，減少短路對(duì)電氣設(shè)備造成的損害。重合閩模塊從跳閩模塊接收最后 的跳令信息，重合閩成功后通知重合閩后加速保護(hù)模塊。
[0025] 縱聯(lián)方向保護(hù)模塊是由線(xiàn)路兩側(cè)的方向元件分別對(duì)故障的方向作出判斷，然后通 過(guò)高頻信號(hào)作出綜合的判斷，即對(duì)兩側(cè)的故障方向進(jìn)行比較W決定是否跳閩。從母線(xiàn)指向 線(xiàn)路的方向?yàn)檎较?，?