專利名稱：：高壓輸電線路變值保護方法及保護裝置的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及一種發(fā)電廠和變電所的高壓輸電線路的單側保護方法以及應用該種方法的保護裝置。目前此項保護所采用的方法有兩種電流保護和距離保護。電流保護裝置的原理是在發(fā)電廠或變電所的高壓輸電線路發(fā)生外部短路故障的情況下，該裝置根據(jù)在保護點測得的短路電流的大小來判斷短路故障范圍，即將短路電流信號分別與第I、II、III段保護的電流定值相比較，到達哪個定值就有規(guī)則地啟動那段保護的繼電器跳開故障線路的出線開關，從而達到正確保護輸電線路和相關設備的目的。電流保護簡單、經(jīng)濟、可靠，但其保護定值不能隨著運行方式的改變而改變，因而靈敏度和選擇性差。距離保護原理是在發(fā)電廠或變電所的高壓輸電線路發(fā)生外部短路故障的情況下，該裝置根據(jù)在保護點測得的電壓與電流的比值，即短路阻抗Z的大小(Z＝V/I)來判斷短路故障范圍，即將短路阻抗分別與第I、II、III段保護的阻抗設定值相比較，低到哪段定值，就啟動哪段保護。距離保護靈敏度高，選擇性好，但結線復雜，且時常出現(xiàn)的電壓信號回路斷線將迫使該種裝置閉鎖，因而其可靠性比電流保護差。本發(fā)明的目的是提供一種靈敏度和選擇性好，并且線路簡單，避免電壓信號回路斷線而影響可靠性的輸電線保護方法及應用該方法的裝置。本發(fā)明的方案是一種高壓輸電線保護方法，不同之處是1、采用發(fā)電機或變電所的電源主開關的輔助結點的開關狀態(tài)作為機組是否投運的信號源，每一個開關閉合信號在控制器內提取一個與之對應的一臺發(fā)電機的保護基值，所有投運的機組通過開關閉合信號提取的基值組合成相對應的變值，其中(i)單機運行時的變值II·i＝αi·Iz·I·maxIII·i＝αi·Iz·II·maxIIII·i＝αIII·i·Iz·III·maxai=Id·I·iΣi=1nId·I·i]]>aIII·i=SiΣi=1nSi]]>式中II·i、III·i、IIII·i分別為單機運行時的第I、II、III段保護的電流整定值；αi、αIII·i分別為第I、II和第III段保護的短路電流分配比；Iz·I·max、Iz·II·max、Iz·III·max分別為最大運行方式下的第I、II、III段保護電流整定值；Id·I·i為單機第I段短路電流；Si為單機視在功率。對于電氣主結線為擴大單元式的，存在著單機單主變或短時間單機雙主變兩種運行方式的可能性，其單機I段變值為I’I·i＝β·II·i式中β為修正系數(shù)；Id·I·i(雙主變)為單機雙主變運行下的I段短路電流。(ii)多機組運行的變值II·∑i＝∑II·iIII∑i＝∑III·iIIII·∑i＝∑IIII·i式中II·∑i、III∑i、IIII·∑i分別為多機組運行時第I、II、III段變值。2、對于非定額定電流運行方式，在短路狀態(tài)下，適時跟蹤計算對應組合的額定電流設定值與運行電流平均值之差，用此差值作為非額定電流的補償值；在線路短路狀態(tài)下，適時測量短路電流值，此值與補償值之和，等效于對應組合的額定電流運行方式下的短路電流值；(i)對于相間保護a、正常運行時，控制器測得dI/dt≈0，則自動計算和儲存線路電流信號補償值為IB＝In·Σi-I式中IB為電流信號補償值；In·Σi為投運機組的額定電流的線路換算值之和；I為線路運行電流當前平均值；b、線路短路時，控制器測得di/dt≥Kd，則加算得出等效額定方式下的短路電流值I(d+B)為I(d+B)＝Id+IBI(d+B)值與相應變值比較后，保護裝置動作；(ii)對于零序保護a、正常運行時，控制器測得Io≈0，則進行以下計算，得出并儲存Kr值Kr=In·B·GIB·Gr]]>式中IB·G為中性點接地的變壓器運行電流；In·B·G為該變壓器額定電流；r為變壓器運行電流與單相接地短路電流的關系系數(shù)；b、單相接地時，控制器測得dio/dt≥Kdo，則進行以下計算I’o＝Io·Kr將I’o值與零序保護設定值相比較，控制器啟動零序保護動作。應用上述方法的保護裝置為與電網(wǎng)保護點相聯(lián)的電流模擬單元、電壓模擬單元、零序模擬單元通過A/D轉換器接中央控制器輸入端，電流方向單元接中央控制器輸入端，并且發(fā)電機或變電所電流開關信號源接中央控制器輸入端，中央控制器輸出端接電流三段保護、零序三段保護執(zhí)行器件，該中央控制器設有存值及顯示單元。本發(fā)明采用電流保護的工作原理，而保護的電流定值卻能夠隨著運行方式的改變而自動改變，且具有非額定方式電流信號的自補償功能，因而該保護又具有距離保護那樣的靈敏度和選擇性。本保護裝置還吸收了其它微機保護的優(yōu)點，能更好地滿足線路相間過電流三段式保護、零序過電流三段式保護、重合閘等方面的功能要求，還便于存值、模擬和數(shù)據(jù)記憶顯示。該保護的優(yōu)越性在下表可見。</tables>表中G為功率方向，IF為電流方向圖1為本保護裝置結構示意圖。圖2為中央控制器主程序圖。圖中電流模擬單元1、電壓模擬單元2、零序模擬單元3通過A/D轉換器5接中央控制器6輸入端，電流方向單元4接中央控制器輸入端，并且發(fā)電機或變電所電流開關信號源K1-K4接中央控制器輸入端，中央控制器輸出端接電流三段保護執(zhí)行器件L1-L3和零序三段保護執(zhí)行器件L01-L03，該中央控制器設有存值及顯示單元7。圖中ZCH為重合閘，K5為保護點開關信號，K’1-K’5為開關狀態(tài)模擬裝置。權利要求1.一種高壓輸電線保護方法，其特征在于(1)采用發(fā)電機或變電所的電源主開關的輔助結點的開關狀態(tài)作為機組是否投運的信號源，每一個開關閉合信號在控制器內提取一個與之對應的一臺發(fā)電機的保護基值，所有投運的機組通過開關閉合信號提取的基值組合成相對應的變值，其中(i)單機運行時的變值II·i＝αi·Iz·I·maxIII·i＝αi·Iz·II·amxIIII·i＝αIII·i·Iz·III·maxai=Id·I·iΣi=1nId·I·i]]>aIII·i=SiΣi=1nSi]]>式中II·i、III·i、IIII·i分別為單機運行時的第I、II、III段保護的電流整定值；αi、αIII·i分別為第I、II和第III段保護的短路電流分配比；Iz·I·max、Iz·II·max、Iz·III·max別為最大運行方式下的第I、II、III段保護電流整定值；Id·I·i為單機第I段短路電流；Si為單機視在功率。對于電氣主結線為擴大單元式的，存在著單機單主變或短時間單機雙主變兩種運行方式的可能性，其單機I段變值為I’I·i＝β·II·i式中β為修正系數(shù)；Id·I·i(雙主變)為單機雙主變運行下的I段短路電流。(ii)多機組運行的變值II.∑i＝∑II·iIIII∑i＝∑III·iIIII·∑i＝∑IIII·i式中II·Σi、IIIΣi、IIII·∑i分別為多機組運行時第I、II、III段變值。(2)對于非定額定電流運行方式，在短路狀態(tài)下，適時跟蹤計算對應組合的額定電流設定值與運行電流平均值之差，用此差值作為非額定電流的補償值；在線路短路狀態(tài)下，適時測量短路電流值，此值與補償值之和，等效于對應組合的額定電流運行方式下的短路電流值；(i)對于相間保護a、正常運行時，控制器測得dI/dt≈0，則自動計算和儲存線路電流信號補償值為IB＝In·Σi-I式中IB為電流信號補償值；In·∑i為投運機組的額定電流的線路換算值之和；I為線路運行電流當前平均值；b、線路短路時，控制器測得di/dt≥Kd，則加算得出等效額定方式下的短路電流值I(d+B)為I(d+B)＝Id+IBI(d+B)值與相應變值比較后，保護裝置動作；(ii)對于零序保護a、正常運行時，控制器測得Io≈0，則進行以下計算，得出并儲存Kr值Kr=In·B·GIB·Gr]]>式中IB·G為中性點接地的變壓器運行電流；In·B·G為該變壓器額定電流；r為變壓器運行電流與單相接地短路電流的關系系數(shù)；b、單相接地時，控制器測得dio/dt≥Kdo，則進行以下計算I’o＝Io.Kr將I’o值與零序保護設定值相比較，控制器啟動零序保護動作。2.一種應用上述方法的保護裝置，其特征在于與電網(wǎng)保護點相聯(lián)的電流模擬單元、電壓模擬單元、零序模擬單元通過A/D轉換器接中央控制器輸入端，電流方向單元接中央控制器輸入端，并且發(fā)電機或變電所電流開關信號源接中央控制器輸入端，中央控制器輸出端接電流三段保護、零序三段保護執(zhí)行器件，該中央控制器設有存值及顯示單元。全文摘要本發(fā)明涉及一種發(fā)電廠和變電所的高壓輸電線路的單側保護方法以及應用該種方法的保護裝置，采用發(fā)電機或變電所的電源主開關的輔助結點的開關狀態(tài)作為機組是否投運的信號源，每一個開關閉合信號在控制器內提取一個與之對應的一臺發(fā)電機的保護基值，所有投運的機組通過開關閉合信號提取的基值組合成相對應的變值，線路輸送的信號經(jīng)變換后輸入控制器與為值及有關定值比較后，控制器決定執(zhí)行器件是否動作。本發(fā)明靈敏度和選擇性好，并且線路簡單，可靠性高。文檔編號H02H7/26GK1153414SQ9611805公開日1997年7月2日申請日期1996年2月16日優(yōu)先權日1996年2月16日發(fā)明者駱德昌,蕭榮清申請人:駱德昌