專利名稱：改進(jìn)的故障保護(hù)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種輸電線路保護(hù)裝置的改進(jìn)。
已有的幾種輸電線路(包括電纜)故障保護(hù)方法具有共同的特征，并且可以分成至少兩個(gè)不同的組。
在一個(gè)普通的故障保護(hù)方案中，故障保護(hù)電路包括一個(gè)安裝在輸電線上的斷路器。這種斷路器帶有一個(gè)無故障發(fā)生時(shí)一般呈閉合狀態(tài)的觸頭，用于連接輸電線的兩個(gè)分段。如果監(jiān)測出發(fā)生了一個(gè)故障，所述的觸頭打開，將輸電線的兩個(gè)分段隔離開。故障保護(hù)電路中的跳閘繼電器用于監(jiān)測流過輸電線路的電流或電壓，產(chǎn)生樣子輸出信號，如果輸出信號指示輸電線上存在一個(gè)故障，斷路器就斷開。由于故障保護(hù)系統(tǒng)的核心的基本設(shè)計(jì)具體結(jié)構(gòu)及其變換方案是眾所周知的，這里將不再加以贅述。
已有的故障保護(hù)電路在某些方面是有差異的，例如輸出信號的處理方法，該信號用于控制所述斷路器的斷開操作。這種電路的主要分類一般是分為非聯(lián)合保護(hù)和聯(lián)合保護(hù)，每一種都具有其自身的局限性。
作為非聯(lián)合故障保護(hù)電路的例子是一種距離保護(hù)電路，在這種電路中，單個(gè)斷路器保護(hù)一段長度的輸電線路，例如如

圖1(A)所示的端點(diǎn)S到端點(diǎn)R的一段長度。
在鄰近斷路器的一個(gè)測量點(diǎn)“M1”處安裝有單個(gè)測量儀器(即“繼電器”)，它產(chǎn)生一個(gè)代表輸電線路上的信號的輸出信號，根據(jù)這個(gè)單個(gè)測量儀器，被斷路器覆蓋保護(hù)部分的輸電線路被分為一些區(qū)，典型的是兩個(gè)區(qū)，第一區(qū)、區(qū)1可以覆蓋由斷路器伸出的該輸電線部分的80％，這稱為到達(dá)點(diǎn)，如圖1(A)所示；區(qū)2一般覆蓋最靠近非保護(hù)線路的該輸電線部分的50％，如圖1(A)所示。由于輸電線路的阻抗與其長度是成正比的，區(qū)1的長度可以通過繼電器傳感器測量出該線路的阻抗值確定到某個(gè)點(diǎn)，所使用的繼電器是距離繼電器。于是控制斷路器只有在繼電器位置和其到達(dá)點(diǎn)之間發(fā)生故障時(shí)才動(dòng)作。
對于發(fā)生在區(qū)1之內(nèi)的故障，通過監(jiān)測點(diǎn)“F1”，由繼電器的輸出信號可以判斷出故障的發(fā)生，根據(jù)所確定的區(qū)1內(nèi)存在故障的情況，斷路器立即斷開。
對于發(fā)生在區(qū)2之內(nèi)和區(qū)1之外的故障，通過監(jiān)測點(diǎn)“F2”，應(yīng)選擇斷路器的總響應(yīng)時(shí)間明顯較長，其目的是為靠近區(qū)2的輸電線路上的一個(gè)鄰接(遠(yuǎn)程)斷路器有足夠的時(shí)間斷開動(dòng)作，而本地?cái)嗦菲鳠o需斷開操作，例如，如果第二斷路器使用兩個(gè)區(qū)域保護(hù)電路，F(xiàn)2將位于區(qū)1之內(nèi)，引發(fā)快速跳閘。
上述非聯(lián)合保護(hù)方案的一個(gè)問題是所述區(qū)域之間的邊界不好界定，特別是區(qū)2。
另一方面，聯(lián)合保護(hù)方案具有一個(gè)如圖1(B)所示的清楚界定的保護(hù)區(qū)。用戶根據(jù)本地繼電器輸出的信息和根據(jù)位于被保護(hù)線路段另一端的遠(yuǎn)程繼電器輸出的信息限定邊界，這種系統(tǒng)有效地在被保護(hù)線段的兩端設(shè)置兩個(gè)測量點(diǎn)“M1”和“M2”。
通信傳輸裝置用于根據(jù)系統(tǒng)條件從被保護(hù)線段的一端到另一端傳輸信息。利用這種連接，當(dāng)在被保護(hù)線段上發(fā)生故障時(shí)，在兩端的繼電器可以立即跳閘，使被保護(hù)線段與輸電線路隔離，稱為故障在點(diǎn)“F1”。如果在被保護(hù)線段外面發(fā)生故障，斷路器可以不必?cái)嚅_，稱為故障在點(diǎn)“F2”。
聯(lián)合保護(hù)電路比非聯(lián)合保護(hù)電路能夠提供更確定的區(qū)域，從而可以準(zhǔn)確確定故障發(fā)生的位置。然而實(shí)施這種聯(lián)合保護(hù)電路和通信傳輸裝置的費(fèi)用高昂，難以承受。
為了改進(jìn)這兩種電路，人們將距離保護(hù)與通信傳輸裝置組合，稱為“容許互欠電路”。在這種電路中，如圖1(C)所示，在輸電線路被保護(hù)線段的每一端安裝一個(gè)保護(hù)繼電器，當(dāng)在區(qū)域1內(nèi)沿著線段的某個(gè)距離發(fā)生故障時(shí)，每個(gè)繼電器負(fù)責(zé)使其相關(guān)的斷路器快速故障跳閘。例如，對于在圖1中的位置“F1”處發(fā)生的故障，兩個(gè)斷路器將快速打開。但是，對于在區(qū)域1之外發(fā)生的故障，繼電器指令一個(gè)斷路器快速跳閘。一個(gè)信號通過在兩個(gè)繼電器之間的通信傳輸裝置傳輸，用于從已經(jīng)快速打開的繼電器向另一個(gè)繼電器發(fā)送信息。如果故障發(fā)生在被保護(hù)區(qū)域1之外，只有當(dāng)接收到一個(gè)適當(dāng)?shù)男盘枙r(shí)，另一個(gè)斷路器才打開。而且，這種電路能夠滿足在繼電器之間的通信傳輸?shù)囊蟆?br> 本發(fā)明的目的是提供一種故障保護(hù)電路，至少部分地解決了存在于現(xiàn)有技術(shù)聯(lián)合通信鏈路的系統(tǒng)中的問題。
根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)方案，輸電線路的一部分被如下保護(hù)，在被保護(hù)線段一側(cè)安裝一個(gè)本地故障保護(hù)裝置，被保護(hù)線段遠(yuǎn)離其另一側(cè)的至少一個(gè)遠(yuǎn)程故障保護(hù)裝置，每個(gè)保護(hù)裝置包括一個(gè)斷路器；一個(gè)用于產(chǎn)生表示輸電線路電流或電壓的輸出信號的輸電線路信號測量裝置；和一個(gè)信號處理裝置，用于處理上述輸出信號，當(dāng)該輸出信號顯示在被保護(hù)線段上發(fā)生一個(gè)故障時(shí)，該信號處理裝置產(chǎn)生一個(gè)故障信號。所述方法包括以下步驟，監(jiān)測來自位于本地?cái)嗦菲魈幍男盘枩y量裝置的輸出信號，確定故障發(fā)生在第一區(qū)內(nèi)或第一區(qū)外，所述第一區(qū)從本地?cái)嗦菲餮由煸诒槐Ｗo(hù)線段的至少一部分，并且當(dāng)輸出信號表示故障發(fā)生在第一區(qū)內(nèi)時(shí)，基本上立即斷開所述本地?cái)嗦菲鳎?dāng)輸出信號表示故障發(fā)生在第一區(qū)外時(shí)，通過監(jiān)測來自本地信號測量裝置的輸出信號，檢測遠(yuǎn)程斷路器的操作，監(jiān)測輸出信號，以確定在遠(yuǎn)程斷路器已經(jīng)動(dòng)作之后的被保護(hù)線段的狀況，而且在故障條件滿足預(yù)定的標(biāo)準(zhǔn)的情況下，使本地?cái)嗦菲鲃?dòng)作。
這里被保護(hù)線段的一部分，我們是指這段線段長度的50％或60％，當(dāng)然也可以更長些，例如90％，或更少些，例如10％。
因此，本發(fā)明提供一種使用單元保護(hù)的方法，而無需在本地和遠(yuǎn)程斷路器之間提供遠(yuǎn)程通信鏈路。這種方法尤其是適用于處理輸出信號。
這里操作遠(yuǎn)程斷路器，我們是指斷開和閉合安裝在輸電線路上的遠(yuǎn)程斷路器的觸頭；而這里操作本地?cái)嗦菲?，我們是指該斷路器的斷開或閉合。
本發(fā)明的方法還可以包含下列附加的步驟即不管已經(jīng)檢測出的故障是在第一區(qū)之內(nèi)還是在第一區(qū)之外，基本上立即斷開本地?cái)嗦菲?。如果由信號測量裝置輸出的信號表明在遠(yuǎn)程斷路器動(dòng)作之后故障仍然沒有排除，可以禁止本地?cái)嗦菲髟匍]合。這稱為“快速操作方式”。
快速操作方式的優(yōu)點(diǎn)是通過自動(dòng)斷開本地?cái)嗦菲饕愿綦x監(jiān)測出存在任何故障狀態(tài)的線段，從而增強(qiáng)了保護(hù)功能。遠(yuǎn)程斷路器的動(dòng)作的檢測與遠(yuǎn)程斷路器動(dòng)作之后是否還有故障的檢測相結(jié)合，能夠快速清除故障。
在另一個(gè)推薦方案中，如果通過檢測輸出信號確定故障不在第一區(qū)內(nèi)，斷路器不能立即斷開，而是在經(jīng)過預(yù)定的延時(shí)之后才斷開。如果通過檢測輸出信號，檢測遠(yuǎn)程斷路器動(dòng)作，并且如果斷路器動(dòng)作之后輸電線路故障仍然存在，則本地?cái)嗦菲骺梢栽诩铀贂r(shí)間打開，無需等待預(yù)定的延時(shí)時(shí)間。如果故障已經(jīng)清除，本地?cái)嗦菲鞑粫?huì)斷開。這稱為“延時(shí)操作方式”。在安裝設(shè)備時(shí)可以選取快速或延時(shí)方式之一。
在另一個(gè)推薦方案中，故障保護(hù)究竟選取快速操作方式還是延時(shí)操作方式取決于故障發(fā)生的類型。
因此根據(jù)本發(fā)明的原理，至少部分地在監(jiān)測本地?cái)嗦菲魃系膯蝹€(gè)測量傳感器的輸出信號時(shí)，確定遠(yuǎn)程斷路器響應(yīng)輸電線上的故障信號的動(dòng)作效果，以便決定如何操作本地?cái)嗦菲鳌?br> 遠(yuǎn)程故障保護(hù)裝置也可以采用與如上所述的本地故障保護(hù)裝置相同的方式，也就是說，任何安裝在輸電線上的斷路器都可以用作“本地”斷路器，在輸電線上位于其附近的斷路器就稱為“遠(yuǎn)程”斷路器。
遠(yuǎn)程斷路器的動(dòng)作情況可以這樣檢測，通過監(jiān)測相對于時(shí)間的輸出信號，以檢測表示遠(yuǎn)程斷路器是否斷開的值的變化，關(guān)于在檢測故障和鄰近遠(yuǎn)程斷路器預(yù)期閉合或斷開之間的時(shí)間延遲的知識和經(jīng)驗(yàn)?zāi)軌蛴兄谧R別所述遠(yuǎn)程斷路器的工作狀態(tài)。
所述輸出信號包括三個(gè)輸出子信號，三相輸電線中每相一個(gè)子信號。任何一個(gè)這種三相系統(tǒng)都可以表示成由平衡的三相分量的總和；正序，具有與原系統(tǒng)相同的相序，負(fù)序具有相反的相序，零序則沒有相序。如果發(fā)生了故障使系統(tǒng)不平衡或不對稱，將產(chǎn)生負(fù)序和零序分量，這些分量可以在輸出子信號時(shí)看出，它們用于識別初始故障。
當(dāng)檢測初始故障后，通過監(jiān)測子信號的變化可以檢測遠(yuǎn)程斷路器的操作。
在三相輸電線上，監(jiān)測出表示不平衡電流或電壓的輸出信號，即可以檢測輸電線上發(fā)生了故障。當(dāng)三相電流和/或電壓信號具有不等的幅值和/或在連續(xù)信號之間的相位差不相等時(shí)，表示一個(gè)系統(tǒng)是不平衡的。正如所料，大部分故障會(huì)產(chǎn)生不平衡或瞬態(tài)信號，在無故障工作狀態(tài)時(shí)，輸電線信號一般是平衡的。
這里輸電線信號，我們是指輸電線上的電流或電壓，通常指的是正弦波三相電壓或電流信號。
一個(gè)平衡的三相系統(tǒng)發(fā)生接地故障，在輸出子信號中只產(chǎn)生一個(gè)正序分量，利用這個(gè)信號可以檢測輸電線存在接地故障。根據(jù)這個(gè)正序分量數(shù)量上的變化檢測遠(yuǎn)程斷路器的操作。
采用一種實(shí)時(shí)處理算法可以檢測所述的正序和/或負(fù)序和/或零序分量。
根據(jù)所述序列分量的RMS值可以計(jì)算出一個(gè)或多個(gè)比例信號，其中第一比例可以用于代表一個(gè)不對稱故障，第二比例可以用于識別三相對稱故障。采用公知的距離保護(hù)方法可以求出第一區(qū)，它可覆蓋輸電線的被保護(hù)部分的長度的大約80％。
輸出子信號可以指各相輸電線的電壓或電流。
電流感應(yīng)設(shè)備可以包括繼電器，例如電磁繼電器或靜止式繼電器，或者與數(shù)字的或模擬的電子處理裝置相結(jié)合。
根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)推薦方案，本發(fā)明的用于保護(hù)輸電線中某個(gè)線段的設(shè)備包括一個(gè)安裝在所述線段的一端的本地故障保護(hù)裝置，本地故障保護(hù)裝置遠(yuǎn)離安裝在在該線段的另一端上的至少一個(gè)遠(yuǎn)程故障保護(hù)裝置，每個(gè)保護(hù)裝置包括一個(gè)斷路器，一個(gè)輸電線信號測量裝置用于產(chǎn)生代表輸電線上電壓或電流的輸出信號，和一個(gè)信號處理裝置，用于對所述輸出信號進(jìn)行處理，并且當(dāng)輸出信號表示在輸電線發(fā)生了一個(gè)故障時(shí)產(chǎn)生一個(gè)故障信號，這個(gè)設(shè)備包括監(jiān)測來自本地?cái)嗦菲魃习惭b的信號測量裝置的輸出信號的裝置，用于檢測出在第一區(qū)內(nèi)或第一區(qū)之外是否存在一個(gè)故障，第一區(qū)沿著從本地?cái)嗦菲鏖_始的線段的至少一部分延伸，以及控制所述斷路器的裝置，當(dāng)輸出信號表示故障發(fā)生在第一區(qū)之內(nèi)時(shí)，該控制裝置使本地?cái)嗦菲骰旧狭⒓磾嚅_，并且當(dāng)故障發(fā)生在第一區(qū)之外時(shí)，所述監(jiān)測裝置通過監(jiān)測來自本地信號測量裝置的輸出信號，根據(jù)該輸出信號確定所述遠(yuǎn)程斷路器的操作狀態(tài)，所述監(jiān)測裝置還用于監(jiān)測輸出信號，確定所述遠(yuǎn)程斷路器動(dòng)作之后輸電線線段的狀態(tài)，所述控制裝置在故障條件滿足預(yù)定的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)控制所述本地?cái)嗦菲鞑僮鳌?br> 關(guān)于本發(fā)明設(shè)備的進(jìn)一步優(yōu)選的和推薦的特征可以參考如上所述的方法的有關(guān)描述內(nèi)容。
下面將結(jié)合由附圖所示的本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例僅通過實(shí)例說明本發(fā)明。附圖為圖1(A)是典型的公知距離保護(hù)設(shè)計(jì)方案的等效電路圖；圖1(B)是典型的公知聯(lián)合保護(hù)設(shè)計(jì)方案的等效電路圖；圖1(C)是典型的公知的帶有通信傳輸裝置的距離保護(hù)設(shè)計(jì)方案的等效電路圖；圖2是用于說明本發(fā)明的多分支線段輸電線的等效電路圖；圖3(1)、3(2)和3(3)是表示在保護(hù)區(qū)內(nèi)的單相接地故障情況下該相的RMS值、序列電流信號和比例信號的曲線圖；所用的本發(fā)明的三相斷路器的操作和延時(shí)操作方式；其中T1是故障開始的時(shí)間；T2是三相斷路器B12打開的時(shí)間；T3是三相斷路器B11打開的時(shí)間。
圖4(1)、4(2)和4(3)是表示在保護(hù)區(qū)外的單相接地故障情況下該相的RMS值、序列電流信號和比例信號的曲線圖；所用的本發(fā)明的三相斷路器的操作和延時(shí)操作方式；其中T1是故障開始的時(shí)間；T2是三相斷路器B12打開的時(shí)間；圖5(1)、5(2)和5(3)表示在保護(hù)區(qū)內(nèi)的相對相故障情況下該相的RMS值、序列電流信號和比例信號的曲線圖；所用的本發(fā)明的三相斷路器的操作和延時(shí)操作方式；其中T1是故障開始的時(shí)間；T2是三相斷路器B12打開的時(shí)間；T3是三相斷路器B11打開的時(shí)間。
圖6(1)、6(2)和6(3)是表示在保護(hù)區(qū)外的相對相故障情況下該相的RMS值、序列電流信號和比例信號的曲線圖；所用的本發(fā)明的三相斷路器的操作和延時(shí)操作方式；其中T1是故障開始的時(shí)間；T2是三相斷路器B12打開的時(shí)間；圖7(1)、7(2)和7(3)是表示在保護(hù)區(qū)內(nèi)的單相對地高阻抗故障情況下該相的RMS值、序列電流信號和比例信號的曲線圖；所用的本發(fā)明的單相斷路器的操作和延時(shí)操作方式；其中T1是故障開始的時(shí)間；T2是故障相斷路器B12打開的時(shí)間；T3是故障相斷路器B11打開的時(shí)間。
圖8(1)、8(2)和8(3)是表示在保護(hù)區(qū)外的單相對地高阻抗故障情況下該相的RMS值、序列電流信號和比例信號的曲線圖；所用的本發(fā)明的單相斷路器的操作和延時(shí)操作方式；其中T1是故障開始的時(shí)間；T2是故障相斷路器B12打開的時(shí)間；圖9(1)、9(2)和9(3)是表示在保護(hù)區(qū)內(nèi)的三相接地故障情況下該相的RMS值、序列電流信號和比例信號的曲線圖；所用的本發(fā)明的三相斷路器的操作和延時(shí)操作方式；其中T1是故障開始的時(shí)間；T2是三相斷路器B12打開的時(shí)間；T3是三相斷路器B11打開的時(shí)間。
圖10(1)、10(2)和10(3)是表示在保護(hù)區(qū)外的三相接地故障情況下該相的RMS值、序列電流信號和比例信號的曲線圖；所用的本發(fā)明的三相斷路器的操作和延時(shí)操作方式；其中T1是故障開始的時(shí)間；T2是三相斷路器B12打開的時(shí)間；圖11(1)、11(2)和11(3)表示在保護(hù)區(qū)內(nèi)的相對相故障情況下該相的RMS值、序列電壓信號和比例信號的曲線圖；所用的本發(fā)明的三相斷路器的操作和立即操作方式；其中T1是故障開始的時(shí)間；T2是三相斷路器B11和B12打開的時(shí)間；圖12(1)、12(2)和12(3)表示在保護(hù)區(qū)外的相對相故障情況下該相的RMS值、序列電壓信號和比例信號的曲線圖；所用的本發(fā)明的三相斷路器的操作和立即操作方式；其中T1是故障開始的時(shí)間；T2是三相斷路器B11和B12打開的時(shí)間；T3是三相斷路器B11閉合的時(shí)間；圖13(1)、13(2)和13(3)表示在保護(hù)區(qū)內(nèi)的單相接地故障情況下該相的RMS值、序列電壓信號和比例信號的曲線圖；所用的本發(fā)明的單相斷路器的操作和立即操作方式；其中T1是故障開始的時(shí)間；T2是故障相斷路器B11和B12打開的時(shí)間；圖14(1)、14(2)和14(3)表示在保護(hù)區(qū)外的單相接地故障情況下該相的RMS值、序列電壓信號和比例信號的曲線圖；所用的本發(fā)明的單相斷路器的操作和立即操作方式；其中T1是故障開始的時(shí)間；T2是故障相斷路器B11和B12打開的時(shí)間；T3是故障相斷路器B11閉合的時(shí)間。
在圖1(A)、1(B)和1(C)中，符號CB代表斷路器。在圖3(1)-10(1)中，符號Ia、Ib和Ic代表三相電流；在圖3(2)-10(2)中，符號I1、I0和I2代表正序、零序和負(fù)序電流；在圖11(1)-14(1)中，符號Va、Vb和Vc代表三相電壓；在圖11(2)-14(2)中，符號V1、V0和V2代表正序、零序和負(fù)序電壓；在圖((3)-10(3)中，R1和R2分別代表在等式(11)和(12)中給定的比例信號；序列數(shù)值和所述比例信號的導(dǎo)數(shù)計(jì)算將在下面的等式(1)-(12)中求出。
由于只采用一點(diǎn)測量，本發(fā)明覆蓋的保護(hù)區(qū)具有清楚界定的邊界，換句話說，可以認(rèn)為本發(fā)明提供的是一種無需任何通信傳輸裝置的聯(lián)合保護(hù)設(shè)備。
圖2表示了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。如圖所示，這是一個(gè)多分支電力輸電系統(tǒng)，帶有安裝在被保護(hù)線段L-1的每一端(端點(diǎn)為S和R)上的斷路器裝置R11和R12；R21和B21是保護(hù)設(shè)備，三相斷路器的作用是保護(hù)位于端點(diǎn)R處的輸電線段L-2。在下面給出的實(shí)例中，本發(fā)明聯(lián)合使用發(fā)明設(shè)備R11，該設(shè)備的保護(hù)區(qū)覆蓋位于端點(diǎn)S和R之間的輸電線段L-1。R11的故障檢測覆蓋從端點(diǎn)S起算的區(qū)域1和區(qū)域2，設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)依故障種類的不同而不同，特別是在區(qū)域1之外的故障到達(dá)位于保護(hù)線段上(例如在輸電線段L-1的點(diǎn)F2)的R11和在被保護(hù)區(qū)之外但是在區(qū)域2之內(nèi)的故障到達(dá)R11(例如在輸電線段L-2的點(diǎn)F3)的情況。
圖2示出了所述設(shè)備的兩種可能的操作方式，即延時(shí)操作方式和立即操作方式。這里的“操作”一詞是指打開或閉合斷路器，斷路器可以是三相斷路器中之一(單相跳閘或閉合)，或三相斷路器共同(三相跳閘或閉合)。如果三相斷路器共同打開，則這三相斷路器中的每一相能夠獨(dú)立切斷流過該相斷路器的電流，使電流過零值，結(jié)果，在每相斷路器打開操作之間可能存在時(shí)間延時(shí)現(xiàn)象。
不過，這種延時(shí)非常短(一般在幾個(gè)毫秒之內(nèi))，它對于本發(fā)明的實(shí)施毫無影響，因此在下面的實(shí)施例說明中將不再涉及。
故障保護(hù)設(shè)備采用距離技術(shù)(如圖1(A)所示)作用故障檢測和保護(hù)的工具，距離保護(hù)技術(shù)的原理是眾所周知的。在本發(fā)明中，由故障保護(hù)設(shè)備根據(jù)系統(tǒng)條件和故障種類作出判斷，是否立即或延時(shí)操作相關(guān)的斷路器，并且通過監(jiān)測安裝在各斷路器上的傳感器輸出的信號確定一個(gè)“遠(yuǎn)程”斷路器的操作狀態(tài)。
參看圖2，如果故障發(fā)生在兩個(gè)設(shè)備R11和R12的位于保護(hù)區(qū)1內(nèi)的線段L-1上，例如在點(diǎn)F1處，R11和R12將控制操作立即斷開輸電線線段L-1?？墒侨绻收习l(fā)生在線段內(nèi)端點(diǎn)附近(例如在輸電線線段L-1的點(diǎn)F2處)或發(fā)生在到達(dá)所述設(shè)備的區(qū)域2之內(nèi)但是位于R11的保護(hù)區(qū)之外(例如在輸電線線段L-2的點(diǎn)F3處)，靠近該故障點(diǎn)的R12或R21將快速檢測出故障和立即斷開相應(yīng)的斷路器B12(如果故障在線段L-1上)或B21(如果故障在線段L-2上)。在端點(diǎn)S處的R11將首先審估這種故障對電力輸電系統(tǒng)沖擊的嚴(yán)重程度，然后判斷出針對這種故障條件應(yīng)采用何種操作方式，也就是說立即或延時(shí)斷開相關(guān)的斷路器B11，故障嚴(yán)重程度的極限值與故障電壓電平和可以推導(dǎo)出的電流信號電平有關(guān)，并且應(yīng)預(yù)先設(shè)置。如果已有的極限值已經(jīng)滿足，R11應(yīng)當(dāng)進(jìn)入立即操作方式，反之，將使用延時(shí)操作方式。
根據(jù)系統(tǒng)條件和故障種類，本發(fā)明的設(shè)備可以設(shè)置單獨(dú)工作在立即操作方式或延時(shí)操作方式。
在立即操作方式，如果檢測出故障發(fā)生在到達(dá)R11的區(qū)域2之內(nèi)，設(shè)備R11將快速斷開相應(yīng)的斷路器B11，在斷開相應(yīng)的斷路器B11之后，設(shè)備R11識別遠(yuǎn)程斷路器的操作已經(jīng)完成否，根據(jù)該識別結(jié)果將開始檢測所述故障是位于保護(hù)區(qū)內(nèi)還是之外，如果位于被保護(hù)線段的端點(diǎn)R上的斷路器B12斷開，可假設(shè)故障在區(qū)內(nèi)，并且在操作之后故障依然存在。這有效地表示遠(yuǎn)程繼電器R12確定出一個(gè)在區(qū)內(nèi)的故障，并且斷開了故障線段L-1，在這種情況下，R11阻止了立即重合的操作。否則，當(dāng)通過遠(yuǎn)程斷路器(例如B21)檢測出一個(gè)區(qū)外的操作使故障與被保護(hù)線段L-1已經(jīng)隔離時(shí)，R11將發(fā)出重合命令，使相應(yīng)的斷路器B11重合。
由于故障是位于到達(dá)設(shè)備R11的區(qū)1之外，因此它對該電纜系統(tǒng)的沖擊比較輕，建議R11轉(zhuǎn)入延時(shí)操作方式。在這種操作方式，R11將等待同時(shí)檢測在端點(diǎn)R上的斷路器的操作。由于故障點(diǎn)非?？拷诓煌€段上的位于端點(diǎn)R處的設(shè)備，該設(shè)備很容易判斷出如何操作，從而切斷相應(yīng)的故障線段。在端點(diǎn)S處的R11接著判斷和識別在線段L-1上的位于遠(yuǎn)程端點(diǎn)處的斷路器B12斷開否，類似地，斷路器B12的斷開意味著故障是在被保護(hù)區(qū)內(nèi)或在與被保護(hù)線段L-1相關(guān)的遠(yuǎn)程母線上。在這兩種情況下，R11將發(fā)出跳閘命令，從而將故障與被保護(hù)線段L-1隔離。否則，如果所述位于被保護(hù)線段之外的遠(yuǎn)程斷路器(例如B21)動(dòng)作將故障與被保護(hù)線段L-1隔離，則R11將不作出響應(yīng)。
當(dāng)線路上存在故障時(shí)，三相電流和電壓將處于不平衡的瞬態(tài)工作條件，人們期望，如果利用斷路器切斷和隔離開故障線段，將恢復(fù)平衡和穩(wěn)定的工作狀態(tài)。眾所周知，大部分故障是不對稱的，因此產(chǎn)生出負(fù)序和零序分量。本發(fā)明的設(shè)備通過檢測所出現(xiàn)的負(fù)序和零序分量，決定系統(tǒng)是否處于平衡狀態(tài)還是處于非對稱的故障條件，然后利用遠(yuǎn)程斷路器進(jìn)行操作，對于對稱的故障，例如三相和三相對地故障，盡管不存在負(fù)序和零序分量，但是正序分量的電平會(huì)有很大的變化，由此可以判斷和識別系統(tǒng)的工作狀態(tài)，并且由遠(yuǎn)程斷路器完成所需的操作。
在另一種方案中，本發(fā)明的故障保護(hù)設(shè)備可以給在一種混合操作方式，即可以工作在兩種可采用的方式。所采用的操作方式取決于故障發(fā)生的類型，例如，在三相工作系統(tǒng)，對于單相或兩相故障，可以采用延時(shí)方式，而在單相斷路器工作狀態(tài)，如果發(fā)生三相故障或單相故障，應(yīng)采用立即操作方式。
在本發(fā)明中，通過實(shí)時(shí)處理算法首先推導(dǎo)出正序、負(fù)序和零序分量，這些各序分量的均方根值(一般稱為RMS)被計(jì)算，然后進(jìn)行比較和用于確定出系統(tǒng)的條件。特別是這些各序分量的變化用于識別遠(yuǎn)程斷路器的操作。
所述正序、負(fù)序和零序分量可以用以下公式表示S1＝(SA+a SB+a2SC)/3S2＝(SA+a2SB+aSC)/3 (1)S0＝(SA+SB+SC)/3其中SA、SB和SC是三相電網(wǎng)頻率的電壓或電流；S1、S2和S0是正序、負(fù)序和零序分量。
如果時(shí)間間隔ΔT＝T/3，公式(1)可以表示為S1＝(SA+SBe-j2T/3+SCe-jT/3)/3S2＝(SA+SBe-jT/3+SCe-j2T/3)/3 (2)S0＝(SA+SB+SC)/3其中T是電網(wǎng)頻率的周期，它可以是50HZ或者60HZ。
將公式(2)以時(shí)域表示3S1(t)＝SA(t)+SB(t-2T/3)+SC(t-T/3)3S2(t)＝SA(t)+SB(t-T/3)+SC(t-2T/3) (3)3S0(t)＝SA(t)+SB(t)+SC(t)如果采用ωTS＝30°的數(shù)字采樣率，公式(3)的離散形式如下式3S1(K)＝SA(K)+SB(K-8)+SC(K-4)3S2(K)＝SA(K)+SB(K-4)+SC(K-8) (4)3S0(K)＝SA(K)+SB(K)+SC(K)由此可以看出，利用公式(4)計(jì)算正序和負(fù)序分量要求8次過去采樣，這里是不能允許時(shí)間延時(shí)的。
如果要加快計(jì)算速度，可以減少所需的采樣次數(shù)，也就是說降低公式(2)中“e”的階次?？梢圆捎霉?5)的數(shù)學(xué)關(guān)系式
e±ja＝2COS(a/2)e±ja/2-1 (5)通過上述公式(5)，可以推導(dǎo)出如下的公式(6)
將公式(6)代入公式(2)，推導(dǎo)出下列公式S1=(SA-√3SBe-j30+SB+√3SCe-j30-2SC)/3]]>S2=(SA+√3SBe-j302SB-√3SCe-j30+SC)/3---(7)]]>S0＝(SA+SB+SC)/3將公式(7)以時(shí)域表示3S1(t)=SA(t)-2SC(t)+SB(t)+3[SC(t-T/12)-SB(t-T/12)]]]>3S2(t)=SA(t)-2SB(t)+SC(t)+3[SB(t-T/12)-SC(t-T/12)]]]>(8)3S0(t)=SA(t)+SB(t)+SC(t)如果采用與公式(4)相同的ωTs＝30°的數(shù)字采樣率，得到公式(9)3S1(K)=SA(K)-2SC(K)+SB(K)+3[SC(K-1)-SB(K-1)]]]>3S2(K)=SA(K)-2SB(K)+SC(K)+3[SB(K-1)-SC(K-1)](9)]]>3S0(K)=SA(K)+SB(K)+SC(K)公式(9)只需要一次采樣延時(shí)，就可計(jì)算出正序和負(fù)序分量，因此顯著地加快了計(jì)算的速度。
接著根據(jù)公式(10)求出上述離散序列分量的PMS值S‾χ(K)=12[Sx2(K)+(Sx′(K)ω)2]---(10)]]>其中Sχ(K)、Sχ(K)分別代表正序、負(fù)序和零序分量的離散函數(shù)和RMS值，χ=1，2，0。
兩個(gè)比例信號用于檢測系統(tǒng)是否處于平衡工作狀態(tài)，首先，與正序分量的變化相關(guān)的零序和負(fù)序分量中的變化作為主要的檢測系統(tǒng)是否處于平衡工作狀態(tài)的標(biāo)準(zhǔn)公式(11)給出了一個(gè)比例信號R1(K)=S-2(K)+S-0(K)S-1(K)--(11)]]>為了能夠覆蓋某些特定的故障條件，例如三相和三相對地故障，還可以采用樣子附加的標(biāo)準(zhǔn)代表在故障期間的正序分量的變化，其公式為R2(K)=S-1(K)-S-lpreS-lpre---(12)]]>其中Slpre是故障前正序分量的RMS值。
信號R1在沒有故障或?qū)ΨQ故障條件下是零值，因此不存在負(fù)序和零序分量，如果在系統(tǒng)中發(fā)生了一個(gè)不對稱故障，該信號電平將增加超過零值，在對稱故障條件下，信號R2將增加電平，當(dāng)故障從系統(tǒng)中被排除之后，該信號電平又返回零值。對于相對相故障，信號R1的理論值是“1”，對于相對地故障并且遠(yuǎn)程斷路器斷開，該信號是“2”。信號R2的將高于“1”，這取決于系統(tǒng)在故障前和故障后的條件。結(jié)果，高于零電平(在0.2和0.4之間)的當(dāng)前門限值可以用作確定系統(tǒng)故障條件的標(biāo)準(zhǔn)，以便檢驗(yàn)這兩個(gè)比例信號之一是否超過所述標(biāo)準(zhǔn)。
現(xiàn)在將說明利用電流測量裝置的本發(fā)明的設(shè)備工作在延時(shí)操作方式的情況。
實(shí)例1采用三相斷路器工作時(shí)的單相接地故障圖3是在故障前周期內(nèi)在保護(hù)區(qū)內(nèi)的輸電線線段L-1上靠近母線“R”發(fā)生單相接地故障(‘A’-‘E’)的本發(fā)明設(shè)備的響應(yīng)曲線，斷路器動(dòng)作。其中3(1)是三相電流信號的電平，3(2)是序列電流信號；3(3)是如公式(11)所述的比例信號R1的曲線。
如圖所示，在故障發(fā)生之前的正常平衡工作期間，三相電流信號具有相同的電平，零序和負(fù)序電流保持在零值。當(dāng)在時(shí)間T1發(fā)生故障后，故障相的電流(Ia)和零序電流(I0)、負(fù)序電流(I2)出現(xiàn)明顯的增加，位于輸電線線段L-1的端點(diǎn)‘R’處的設(shè)備R12檢測出故障，發(fā)出跳閘命令，打開相關(guān)的斷路器B12。
當(dāng)如圖3(3)所示在時(shí)間T1發(fā)生故障后，比例信號R1電平增加超過當(dāng)前門限值，遠(yuǎn)程端點(diǎn)處的斷路器B12在時(shí)間T2打開，輸電線線段L-1的相‘B’和相‘C’變成開路，于是電流Ib和Ic降到零值。但是在相‘A’上的故障尚未由于遠(yuǎn)程斷路器的動(dòng)作而被清除，因?yàn)樵摂嗦菲髟诒Ｗo(hù)區(qū)內(nèi)。故障相電流Ia和負(fù)序、零序電流保持在高電平，所述比例信號始終維持高于所述門限值，使在端點(diǎn)‘S’處的設(shè)備R11能夠檢驗(yàn)在這個(gè)區(qū)域內(nèi)的故障條件，發(fā)出使斷路器B11跳閘的命令，從而在時(shí)間T3將故障與輸電線線段L-1隔離。
如圖3所示，從故障在時(shí)間T1發(fā)生直到時(shí)間T3打開斷路器B11，主要包括兩個(gè)時(shí)間周期，即t12和t23，t12是指由故障開始直到在端點(diǎn)‘R’的斷路器B12動(dòng)作的時(shí)間周期，其間，包括由設(shè)備R12檢測故障發(fā)生所花費(fèi)的時(shí)間(一般花費(fèi)大約一個(gè)功率頻率周期)和斷路器B12打開所需的時(shí)間(一般花費(fèi)一個(gè)到三個(gè)周期，取決于所用的斷路器類型)。t23是指設(shè)備R11識別斷路器B12操作的時(shí)間加上斷路器B11響應(yīng)的時(shí)間。在無延時(shí)操作方式，從故障開路直到打開在端點(diǎn)‘S’三斷路器B11所需的時(shí)間等于時(shí)間周期t12，因此在延時(shí)操作方式的總的時(shí)間延時(shí)就是時(shí)間周期t23，它大約是2-4個(gè)周期，取決于所用的斷路器類型。
圖4是在保護(hù)區(qū)外的輸電線線段L-2上靠近母線“R”發(fā)生單相接地故障的本發(fā)明設(shè)備的響應(yīng)曲線，由于故障靠近前述的故障位置，如圖4(1)和4(2)所示的相電流和序電流信號幾乎與打開端點(diǎn)‘R’處的斷路器B21之前在時(shí)間T1時(shí)的圖3(1)和3(2)的信號電平相同。在時(shí)間T2打開斷路器B21之后，將該故障與被保護(hù)線段L-1隔離，系統(tǒng)恢復(fù)平衡工作狀態(tài)。當(dāng)然，故障相電流Ia返回故障前的水平，負(fù)序和零序電流降到零值，如圖4(2)所示，信號比例降到門限值以下，如圖4(3)所示，于是抑制了在端點(diǎn)‘S’的設(shè)備R11發(fā)出針對區(qū)外故障的跳閘命令。
實(shí)例2采用三相斷路器工作時(shí)的相對相故障圖5是在保護(hù)區(qū)內(nèi)的輸電線線段L-1上靠近母線‘R’發(fā)生相對相故障(‘A’-‘B’)的響應(yīng)曲線。如圖5(2)所示，當(dāng)在T1時(shí)刻發(fā)生故障之后，系統(tǒng)進(jìn)入非平衡工作狀態(tài)，這時(shí)零序電流仍然在零值，因?yàn)檫@種故障不是接地故障。斷路器B12在T2時(shí)刻打開，但是并未清除在線段L-1上的故障。出現(xiàn)負(fù)序電流，維持信號比例始終高于門限值，如圖5(3)所示。同時(shí)，由于斷路器B12打開，無故障相電流IC降到零，結(jié)果，設(shè)備R11檢測出在保護(hù)區(qū)內(nèi)故障的狀態(tài)，發(fā)出跳閘命令，使斷路器B11在T3時(shí)刻打開，將故障與線段L-1隔離。
反之，圖6是在保護(hù)區(qū)外的相對相故障的情況，在T2時(shí)刻打開斷路器B21之后，將故障與線段L-1隔離，與故障相關(guān)的負(fù)序電流降到零，系統(tǒng)返回平衡工作狀態(tài)，如圖6(3)所示，信號比例降到零，于是抑制了在端點(diǎn)‘S’的設(shè)備R11發(fā)出針對區(qū)外故障的跳閘命令。
實(shí)例3采用單相斷路器工作的高阻抗故障條件圖7和8分別是在保護(hù)區(qū)內(nèi)和保護(hù)區(qū)外發(fā)生單相高阻抗故障時(shí)本發(fā)明系統(tǒng)的響應(yīng)曲線，該系統(tǒng)使用單相斷路器工作。如圖7(1)和8(1)所示，在故障發(fā)生時(shí)刻T1和斷路器在時(shí)刻T2的周期之間故障相電流的幅值變化很小，各序的電流如圖7(2)和8(2)所示。這是由于在這種故障條件下高阻抗的故障通路吸引很小的故障電流，此時(shí)比例信號維持在如圖7(3)和8(3)所示的門限值之下。
不過，在如圖7(2)所示的保護(hù)區(qū)內(nèi)發(fā)生故障的情況下，如果在端點(diǎn)‘R’的斷路器B12的故障相斷開使故障相跳閘后，負(fù)序和零序電流電平增加，而正序電流減小，信號比例快速增加到超過如圖7(3)所示的門限值以上，時(shí)在端點(diǎn)‘S’處的設(shè)備R11能夠發(fā)出針對保護(hù)區(qū)內(nèi)的故障條件的跳閘命令，接著故障相的斷路器B11在時(shí)刻T3斷開。
關(guān)于在保護(hù)區(qū)外的故障條件，在輸電線L-2上的‘R’端點(diǎn)處的故障相斷路器B21斷開，使故障與輸電線線段L-1隔離。在這一周期內(nèi)，信號比例始終維持在如圖8(3)所示的門限值之下，因此，在端點(diǎn)‘S’處的設(shè)備R11并不響應(yīng)這種發(fā)生在保護(hù)區(qū)外的故障。
實(shí)例4采用三相斷路器工作時(shí)的三相故障圖9和圖10分別是在保護(hù)區(qū)內(nèi)和保護(hù)區(qū)外發(fā)生三相故障時(shí)本發(fā)明系統(tǒng)的響應(yīng)曲線，該系統(tǒng)使用三相斷路器工作。如圖9(1)和10(1)所示，在時(shí)刻T1發(fā)生故障之后，所有三相電流增加到同樣高的電平，在上述兩種情況下，正序電流大增加，如圖9(2)和10(2)所示。由于這種故障屬于平衡故障條件，零序和負(fù)序電流保持為零值。如果是保護(hù)區(qū)內(nèi)的故障，在端點(diǎn)‘R’處的斷路器B12斷開；如果是保護(hù)區(qū)外的故障，斷路器B21斷開，在此之后，對于保護(hù)區(qū)內(nèi)的故障，正序電流維持在如圖9(2)所示的高電平，對于保護(hù)區(qū)外的故障，則返回故障前如圖10(2)所示的電平。如前所述，在這兩種情況下，在公式(11)中給出的信號比例R1在如圖9(3)和10(3)所示的整個(gè)周期上將維持在低于門限值，這將不能根據(jù)這個(gè)比例信號判斷斷路器的操作。
不過，在如圖9(2)和10(2)所示的周期內(nèi)，正序電流出現(xiàn)劇烈的變化。由公式(12)給出的比例信號表示了正序電流相對于其故障前電平的變化曲線，由此可以清楚地識別出在保護(hù)區(qū)內(nèi)和保護(hù)區(qū)外的遠(yuǎn)程斷路器的工作。對于在保護(hù)區(qū)內(nèi)的故障，R2信號的高電平使R11能夠作出跳閘決定，并且斷路器B11在時(shí)刻T3斷開，如圖9(3)所示。對于在保護(hù)區(qū)外的故障，R2信號的電平在時(shí)刻T2斷路器B21斷開之后返回零值，阻止了R11作出跳閘的指令。
如前所述，某些系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和故障條件不允許使用這種延時(shí)操作方式，特別是系統(tǒng)電壓處于或高于EHV電平。在這種情況下，可以使設(shè)備工作在快速操作方式，只是應(yīng)當(dāng)根據(jù)請求或在線作出決定，以便適應(yīng)所用的系統(tǒng)和故障條件。在快速操作方式，快速斷開在端點(diǎn)‘隨的斷路器B11將使在一端的輸電線回路開環(huán)，于是測量不到任何電流，因此在這種操作方式，本發(fā)明的設(shè)備依靠所測量的電壓信號確定和識別遠(yuǎn)程斷路器的操作狀態(tài)。根據(jù)正常工作的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，最好在所述斷路器的線路側(cè)安裝電壓變換器。
實(shí)例5和6(圖11-14)舉例說明以快速操作方式工作的采用電壓測量裝置的本發(fā)明設(shè)備的情況。
實(shí)例5采用三相斷路器操作時(shí)的相對相故障圖11和12分別是在保護(hù)區(qū)內(nèi)和保護(hù)區(qū)外發(fā)生相對相故障(‘A’-‘B’)時(shí)本發(fā)明系統(tǒng)的響應(yīng)曲線，該系統(tǒng)使用三相斷路器工作。如圖11(1)和11(2)、12(1)和12(2)所示，在故障前、故障后周期內(nèi)相電壓和序電壓的曲線，斷路器安裝在線路兩端‘S’和‘R’。圖11(2)顯示的是在保護(hù)區(qū)內(nèi)的故障，當(dāng)在時(shí)刻T1發(fā)生故障之后正序電壓出現(xiàn)明顯下降，當(dāng)安裝在被保護(hù)區(qū)L-1兩端的斷路器B11和B12在時(shí)刻T2打開之后，正序電壓信號降到接近零的電平。如圖11(3)所示，在故障發(fā)生之后，比例信號增加直至超過門限值，當(dāng)斷路器打開之后，該信號電平繼續(xù)增加達(dá)到一個(gè)相當(dāng)高的水平，結(jié)果，由于在保護(hù)區(qū)內(nèi)存在故障，在端點(diǎn)‘R’處的設(shè)備R1阻止了斷路器的重合操作。
圖12顯示的是在保護(hù)區(qū)外的故障的情況，遠(yuǎn)程斷路器B21的打開將故障與被保護(hù)線路L-1隔離，系統(tǒng)返回平衡工作條件。在這個(gè)周期內(nèi)，故障出現(xiàn)之后正序電壓下降，當(dāng)斷路器打開之后，又返回接近其故障前的電平；故障出現(xiàn)之后負(fù)序電壓增加，當(dāng)斷路器打開之后，又下降返回，結(jié)果，比例信號返回到低于門限值，使設(shè)備R11能夠在時(shí)刻T3重合在端點(diǎn)‘S’的斷路器B11.
實(shí)例6采用單相斷路器工作時(shí)的單相接地故障圖13和14分別是在保護(hù)區(qū)內(nèi)和保護(hù)區(qū)外發(fā)生單相接地故障(‘A’-‘E’)時(shí)本發(fā)明系統(tǒng)的響應(yīng)曲線，在這兩種情況下，該系統(tǒng)均使用單相斷路器工作。如圖13(2)和14(2)所示，在時(shí)刻T2，如果故障發(fā)生在保護(hù)區(qū)內(nèi)，故障相的斷路器B11和B12打開，如果故障發(fā)生在保護(hù)區(qū)外，斷路器B11和B21打開。對于在保護(hù)區(qū)內(nèi)的故障，由于故障仍然存在于被保護(hù)線段L-1上，導(dǎo)致負(fù)序和零序電壓特別高，不要使比例信號維持在如圖3(3)所示的高電平，結(jié)果，阻止R11發(fā)出斷路器重合的命令。
相反地，系統(tǒng)在清除了保護(hù)區(qū)外的故障之后返回平衡工作狀態(tài)，如圖14(2)所示，設(shè)備R11監(jiān)測這一過程，并且發(fā)出重合命令，使斷路器B11在時(shí)刻T3閉合，系統(tǒng)恢復(fù)正常運(yùn)行。
權(quán)利要求
1.一種保護(hù)輸電線路的一個(gè)線段的方法，包括一個(gè)安裝在所述線段的一端的本地故障保護(hù)裝置，所述本地故障保護(hù)裝置遠(yuǎn)離該線段的另一端上的至少一個(gè)遠(yuǎn)程故障保護(hù)裝置，每個(gè)故障保護(hù)裝置包括一個(gè)斷路器，一個(gè)輸電線信號測量裝置，用于產(chǎn)生代表輸電線上電壓或電流的輸出信號，和一個(gè)信號處理裝置，用于對所述輸出信號進(jìn)行處理，并且當(dāng)輸出信號表示在輸電線發(fā)生了一個(gè)故障時(shí)產(chǎn)生一個(gè)故障信號，這種保護(hù)方法的特征在于包括以下步驟監(jiān)測安裝在本地?cái)嗦菲魃系男盘枩y量裝置的輸出信號，檢測出在第一區(qū)內(nèi)或第一區(qū)之外是否存在一個(gè)故障，第一區(qū)沿著從本地?cái)嗦菲鏖_始的線段的至少一部分延伸，以及當(dāng)輸出信號表示故障發(fā)生在第一區(qū)之內(nèi)時(shí)，控制所述本地?cái)嗦菲骰旧狭⒓磾嚅_，并且當(dāng)故障發(fā)生在第一區(qū)之外時(shí)，通過監(jiān)測來自本地信號測量裝置的輸出信號，檢測所述遠(yuǎn)程斷路器的操作狀態(tài)，還監(jiān)測所述輸出信號，確定所述遠(yuǎn)程斷路器動(dòng)作之后輸電線被保護(hù)線段的狀態(tài)，在故障條件滿足預(yù)定的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)控制所述本地?cái)嗦菲鞑僮鳌?br> 2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括附加的步驟，不管檢測出的故障究竟是發(fā)生在第一區(qū)內(nèi)或第一區(qū)外，基本上立即斷開本地?cái)嗦菲鳌?br> 3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，如果在遠(yuǎn)程斷路器已經(jīng)動(dòng)作之后由信號測量裝置的輸出信號表示所述故障尚未清除，禁止所述本地?cái)嗦菲髟匍]合。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，在故障被清除之后，本地?cái)嗦菲髟匍]合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，通過監(jiān)測所述輸出信號而檢測出故障不發(fā)生在第一區(qū)之內(nèi)時(shí)，所述斷路器在預(yù)定的時(shí)間延時(shí)之后斷開。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，通過監(jiān)測所述輸出信號檢測遠(yuǎn)程斷路器的操作，如果顯示出該遠(yuǎn)程斷路器動(dòng)作之后輸電線路故障仍然存在，則本地?cái)嗦菲髟诩铀贂r(shí)間內(nèi)打開，無需等待預(yù)定的延時(shí)時(shí)間。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的方法，其特征在于，如果故障已經(jīng)清除，本地?cái)嗦菲鞅唤箶嚅_。
8.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于通過全時(shí)監(jiān)測所述輸出信號，檢測遠(yuǎn)程故障保護(hù)裝置的操作，從而檢測出表明一個(gè)遠(yuǎn)程斷路器斷開的數(shù)值上的變化。
9.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于根據(jù)在檢測一個(gè)故障發(fā)生和相鄰遠(yuǎn)程斷路器的預(yù)期的閉合或斷開操作之間的時(shí)間延時(shí)用于識別所述遠(yuǎn)程操作。
10.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于所述電流感應(yīng)裝置包括繼電器。
11.一種保護(hù)輸電線路的一個(gè)線段的設(shè)備，包括在被保護(hù)線段一端安裝一個(gè)本地故障保護(hù)裝置，該本地故障保護(hù)裝置遠(yuǎn)離在被保護(hù)線段的另一端的至少一個(gè)遠(yuǎn)程故障保護(hù)裝置，每個(gè)保護(hù)裝置包括一個(gè)斷路器；一個(gè)用于產(chǎn)生表示輸電線路電流或電壓的輸出信號的輸電線路信號測量裝置；和一個(gè)信號處理裝置，用于處理上述輸出信號，當(dāng)該輸出信號顯示在被保護(hù)線段上發(fā)生一個(gè)故障時(shí)，該信號處理裝置產(chǎn)生一個(gè)故障信號，其中所述設(shè)備包括監(jiān)測來自本地?cái)嗦菲魃习惭b的輸電線信號測量裝置的輸出信號的裝置，用于識別出在第一區(qū)內(nèi)或第一區(qū)之外是否存在一個(gè)故障，第一區(qū)沿著從本地?cái)嗦菲鏖_始的線段的至少一部分延伸，以及控制所述斷路器的裝置，當(dāng)輸出信號表示故障發(fā)生在第一區(qū)之內(nèi)時(shí)，該控制裝置使本地?cái)嗦菲骰旧狭⒓磾嚅_，并且當(dāng)故障發(fā)生在第一區(qū)之外時(shí)，所述監(jiān)測裝置通過監(jiān)測來自本地信號測量裝置的輸出信號，檢測所述遠(yuǎn)程斷路器的操作狀態(tài)，所述監(jiān)測裝置還用于監(jiān)測輸出信號，確定所述遠(yuǎn)程斷路器動(dòng)作之后輸電線被保護(hù)線段的狀態(tài)，所述控制裝置在故障條件滿足預(yù)定的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)控制所述本地?cái)嗦菲鞑僮鳌?br> 全文摘要
保護(hù)輸電線路線段的方法包括監(jiān)測安裝在本地?cái)嗦菲魃系男盘枩y量裝置的輸出信號,識別第一區(qū)內(nèi)外是否存在故障,第一區(qū)從本地?cái)嗦菲餮鼐€段的至少一部分延伸,當(dāng)輸出信號表示故障發(fā)生在第一區(qū)內(nèi)時(shí),控制本地?cái)嗦菲骰旧狭⒓磾嚅_,當(dāng)故障發(fā)生在第一區(qū)之外時(shí),監(jiān)測本地信號測量裝置的輸出信號,檢測遠(yuǎn)程斷路器的操作狀態(tài),監(jiān)測輸出信號,確定遠(yuǎn)程斷路器動(dòng)作后輸電線被保護(hù)線段狀態(tài),故障條件滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)控制本地?cái)嗦菲鞑僮鳌?br> 文檔編號H02H7/26GK1256540SQ99122468
公開日2000年6月14日 申請日期1999年9月17日 優(yōu)先權(quán)日1998年9月17日
發(fā)明者薄志謙 申請人:阿爾斯托姆英國有限公司