配電網(wǎng)故障切除加速方法和繼電保護(hù)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種配電網(wǎng)故障切除加速方法、繼電保護(hù)方法和繼電保護(hù)裝置，主要 應(yīng)用于中性點(diǎn)非有效接地的配電網(wǎng)繼電保護(hù)。
【背景技術(shù)】
[0002]IOkV配電網(wǎng)一般采用普通環(huán)式結(jié)構(gòu)（圖1所示），閉環(huán)結(jié)構(gòu)、開環(huán)運(yùn)行，每條饋線 中一臺斷路器安裝兩套保護(hù)裝置（圖2所示）：過（電）流保護(hù)和低（電）壓保護(hù)，動作時(shí) 間按階梯時(shí)間整定，難以滿足高供電可靠性的要求。雖然配電網(wǎng)中應(yīng)有無通道保護(hù)能夠使 得配電網(wǎng)故障時(shí)間、停電面積得到改善，取得不錯的效果；但是目前配電網(wǎng)無通道保護(hù)是從 輸電網(wǎng)借鑒而來，針對的是中性點(diǎn)有效接地系統(tǒng)，而我國IOkV配電網(wǎng)中性點(diǎn)采用非有效接 地方式，使目前無通道保護(hù)原理不能在配電網(wǎng)中大范圍推廣。
[0003] 針對中性點(diǎn)直接接地配電網(wǎng)系統(tǒng)，現(xiàn)有無通道保護(hù)對單相接地、兩相短路、兩相短 路接地等不對稱故障均能實(shí)現(xiàn)加速動作。
[0004] 對于中性點(diǎn)非有效接地配電網(wǎng)系統(tǒng)的單相接地、兩相短路接地、兩相短路、三相短 路故障，下面分別進(jìn)行說明：
[0005] 發(fā)生單相接地故障時(shí)系統(tǒng)仍保持三相對稱，可以故障運(yùn)行1~2個小時(shí)，不必立即 切除故障，需選出接地饋線。但現(xiàn)有無通道保護(hù)對單相故障選線起不到作用。
[0006] 三相短路故障相對其他故障，對系統(tǒng)的危害更大，越靠近電源，故障電流越大，現(xiàn) 有無通道保護(hù)起不到加速作用，只能依靠傳統(tǒng)定時(shí)限過電流保護(hù)動作。然而過電流保護(hù)配 置：越靠近電源，保護(hù)延時(shí)時(shí)間越長，對電源危害進(jìn)一步增大，所以對于三相對稱故障的加 速切除尤為重要。
[0007] 有效接地系統(tǒng)的無通道保護(hù)的不對稱故障保護(hù)加速判據(jù)，并不適用于非有效接地 配電網(wǎng)系統(tǒng)。
[0008] 因此，亟需相關(guān)方法能夠?qū)τ趩蜗嘟拥毓收?，選出接地故障饋線；對于兩相短路、 兩相接地短路、三相短路故障加速隔離故障，減小停電面積。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明的目的是提供一種適用于非有效接地的配電網(wǎng)系統(tǒng)的故障切除加速方法， 用以實(shí)現(xiàn)非對稱故障切除的加速；同時(shí)本發(fā)明還提供基于該故障切除加速方法的繼電保護(hù) 方法和裝置。
[0010] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的方案包括：
[0011] 配電網(wǎng)故障切除加速方法，通過無通道加速保護(hù)實(shí)現(xiàn)兩相短路和兩相短路接地故 障的切除加速；每臺斷路器至少配置兩套保護(hù)，第一套保護(hù)和第二套保護(hù)，并且配置第一套 保護(hù)的加速判據(jù)和第二套保護(hù)的加速判據(jù)；兩套保護(hù)按照各自的時(shí)間整定規(guī)則進(jìn)行整定， 并且每套保護(hù)還按照相應(yīng)的加速判據(jù)進(jìn)行整定，加速判據(jù)整定的時(shí)間為對側(cè)斷路器動作 時(shí)間延時(shí)At;故障發(fā)生時(shí)，對于任一個斷路器，若滿足其中一套保護(hù)的動作條件和加速判 據(jù)，則按照整定時(shí)間的先后確定是否動作。
[0012] 進(jìn)一步的，所述第一套保護(hù)為第一套保護(hù)為定時(shí)限過電流保護(hù)，第二套保護(hù)為定 時(shí)限低電壓保護(hù)；過電流保護(hù)整定時(shí)間按照在饋線延伸方向上的順序，以階梯遞減的規(guī)則 進(jìn)行整定；低電壓保護(hù)的整定時(shí)間按照在饋線延伸方向上的順序，以階梯遞增的規(guī)則進(jìn)行 整定。
[0013] 進(jìn)一步的，所述無通道加速保護(hù)的具體判據(jù)包括：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 配電網(wǎng)故障切除加速方法，其特征在于，通過無通道加速保護(hù)實(shí)現(xiàn)兩相短路和兩相 短路接地故障的切除加速；每臺斷路器至少配置兩套保護(hù)，第一套保護(hù)和第二套保護(hù)，并且 配置第一套保護(hù)的加速判據(jù)和第二套保護(hù)的加速判據(jù)；兩套保護(hù)按照各自的時(shí)間整定規(guī)則 進(jìn)行整定，并且每套保護(hù)還按照相應(yīng)的加速判據(jù)進(jìn)行整定，加速判據(jù)整定的時(shí)間為對側(cè)斷 路器動作時(shí)間延時(shí)Δ t ; 故障發(fā)生時(shí)，對于任一個斷路器，若滿足其中一套保護(hù)的動作條件和加速判據(jù)，則按照 整定時(shí)間的先后確定是否動作。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的配電網(wǎng)故障切除加速方法，其特征在于，所述第一套保護(hù)為 第一套保護(hù)為定時(shí)限過電流保護(hù)，第二套保護(hù)為定時(shí)限低電壓保護(hù)； 過電流保護(hù)整定時(shí)間按照在饋線延伸方向上的順序，以階梯遞減的規(guī)則進(jìn)行整定；低 電壓保護(hù)的整定時(shí)間按照在饋線延伸方向上的順序，以階梯遞增的規(guī)則進(jìn)行整定。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的配電網(wǎng)故障切除加速方法，其特征在于，所述無通道加速保 護(hù)的具體判據(jù)包括： 啟動判據(jù)：
過電流加速判據(jù)：is。= |i a〇-i(ky I > Iset τ 2= τ 1+ A t 低電壓加速判據(jù)：
τ 2= τ 1+ A t I1, I2分別表示正序、負(fù)序電流；I s。表示健全相電流突變量；R i(t，Ruit表示每相的電流、 電壓與額定值之比；T1表示對側(cè)斷路器動作時(shí)間，τ 2表示本側(cè)保護(hù)監(jiān)測的時(shí)間。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的配電網(wǎng)故障切除加速方法，其特征在于，△ t取0.1 s。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的配電網(wǎng)故障切除加速方法，其特征在于，通過以下手段實(shí)現(xiàn) 單相接地故障的故障選線： 在母線與饋線處安裝監(jiān)測點(diǎn)，監(jiān)測零序電流的方向或大?。蝗糁行渣c(diǎn)采用不接地方式， 零序電流方向?yàn)轲伨€流向母線的監(jiān)測點(diǎn)對應(yīng)饋線為接地饋線； 若中性點(diǎn)采用經(jīng)消弧線圈接地方式，零序電流有效值大于其對地電容電流的檢測點(diǎn)對 應(yīng)饋線為接地饋線。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3或4或5所述的配電網(wǎng)故障切除加速方法，其特征在于，通過以下手 段實(shí)現(xiàn)三相短路故障的故障切除加速： 采用如下保護(hù)判據(jù)： I Φ〉I set
Ilt表示每相電流；U φ表示每相電壓；Ue表示電源電壓；Xe表示電源至監(jiān)測點(diǎn)處等效阻 抗，包括系統(tǒng)阻抗與線路阻抗；Xx表示監(jiān)測點(diǎn)所在線路阻抗。
7.-種繼電保護(hù)裝置，為無通道加速保護(hù)裝置，用于實(shí)現(xiàn)兩相短路和兩相短路接地故 障的切除加速；其特征在于，至少配置有兩套保護(hù)，第一套保護(hù)和第二套保護(hù)，并且配置第 一套保護(hù)的加速判據(jù)和第二套保護(hù)的加速判據(jù)；兩套保護(hù)按照各自的時(shí)間整定規(guī)則進(jìn)行整 定，并且每套保護(hù)還按照相應(yīng)的加速判據(jù)進(jìn)行整定，加速判據(jù)整定的時(shí)間為對側(cè)斷路器動 作時(shí)間延時(shí)At ;故障發(fā)生時(shí)，對于若滿足其中一套保護(hù)的動作條件和加速判據(jù)，則按照整 定時(shí)間的先后確定是否動作D
【專利摘要】本發(fā)明涉及配電網(wǎng)故障切除加速方法和繼電保護(hù)裝置，通過無通道加速保護(hù)實(shí)現(xiàn)兩相短路和兩相短路接地故障的切除加速；每臺斷路器至少配置兩套保護(hù)，第一套保護(hù)和第二套保護(hù)，并且配置第一套保護(hù)的加速判據(jù)和第二套保護(hù)的加速判據(jù)；兩套保護(hù)按照各自的時(shí)間整定規(guī)則進(jìn)行整定，并且每套保護(hù)還按照相應(yīng)的加速判據(jù)進(jìn)行整定，加速判據(jù)整定的時(shí)間為對側(cè)斷路器動作時(shí)間延時(shí)Δt；故障發(fā)生時(shí)，對于任一個斷路器，若滿足其中一套保護(hù)的動作條件和加速判據(jù)，則按照整定時(shí)間的先后確定是否動作。發(fā)生兩相短路故障、兩相短路接地故障時(shí)，可以加速隔離故障區(qū)域。對于分段數(shù)目越多的饋線，保護(hù)加速效果越明顯。
【IPC分類】H02H7-26
【公開號】CN104852361
【申請?zhí)枴緾N201510189338
【發(fā)明人】袁端磊, 何周, 胡可, 唐誠, 王海燕, 關(guān)永剛, 李萬嶺, 劉璐, 李寧, 王漢瑤
【申請人】平高集團(tuán)有限公司, 國家電網(wǎng)公司, 清華大學(xué)
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年4月20日