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(lái) 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(cè)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(lái)檢測(cè)一相或兩相電壓互感器斷線；用正序電壓低的方法來(lái)檢測(cè) 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(hào)，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(duì)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。即便 如此也不得防范系統(tǒng)故障與電壓互感器斷線在20ms之內(nèi)同時(shí)發(fā)生的情況。
[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：
[0005] 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(cè)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1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。
[0006] 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)。現(xiàn)場(chǎng)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(wú)，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)。
[0007] 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(hào)回路故障導(dǎo)致的直流空開越級(jí)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(hào)回路短路導(dǎo)致直流空越級(jí)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(cè)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。
[0008] 綜上所述，距離保護(hù)先啟動(dòng)后失去測(cè)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(duì)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(duì)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】

[0009] 本發(fā)明的目的是提供一種針對(duì)電網(wǎng)中的距離保護(hù)裝置由于正方向區(qū)外不對(duì)稱故 障而啟動(dòng)后，防止由于同時(shí)（較短時(shí)間內(nèi)）又發(fā)生電壓互感器斷線而導(dǎo)致誤動(dòng)的方法。 [0010] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：
[0011] -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 由于正方向區(qū)外不對(duì)稱故障而啟動(dòng)后，判斷是否在發(fā)生所述的正方向區(qū)外不對(duì)稱故障后的 一段時(shí)間范圍內(nèi)又發(fā)生電壓互感器斷線，從而防止所述的距離保護(hù)裝置誤動(dòng)，該方法為：連 續(xù)η個(gè)采樣點(diǎn)滿足以下判據(jù)：
[0012] ①任意一相的電壓突變量大于設(shè)定的電壓突變門檻值；
[0013] ②利用半周算法計(jì)算的三相電壓均小于2V ;
[0014] ③20ms內(nèi)任一相電流突變量均大于所述的距離保護(hù)裝置的啟動(dòng)定值；
[0015] ④零序電流或負(fù)序電流大于設(shè)定的電流門檻值；
[0016] 其中η為正整數(shù)；
[0017] 則判定在發(fā)生所述的正方向區(qū)外不對(duì)稱故障后的一段時(shí)間范圍內(nèi)又發(fā)生電壓互 感器斷線；
[0018] 根據(jù)判定結(jié)果來(lái)防止所述的距離保護(hù)裝置誤動(dòng)。
[0019] 所述的電壓突變門檻值大于最小振蕩周期時(shí)的電壓突變量。
[0020] 所述的最小振蕩周期為200ms。
[0021] 進(jìn)一步的，所述的電壓突變門檻值為所述的最小振蕩周期時(shí)的電壓突變量與浮動(dòng) 門檻之和。
[0022] 進(jìn)一步的，所述的電壓突變門檻值在所述的最小振蕩周期時(shí)的電壓突變量與浮動(dòng) 門檻之和的基礎(chǔ)上增加設(shè)定裕度形成。
[0023] 所述的電壓突變門檻值為0. 4Un，其中仏為電壓額定值。
[0024] 所述的電流門檻值為0. 04倍額定電流與1/8倍正序電流中的較大值。
[0025] 所述的一段時(shí)間范圍為20ms。。
[0026] η取值為3。
[0027] 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(guò)本方法可以 在距離保護(hù)裝置由于正方向區(qū)外不對(duì)稱故障而啟動(dòng)后，判斷是否在短時(shí)間內(nèi)相繼發(fā)生電壓 互感器斷線，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(shuō)明】
[0028] 附圖1為雙母線接線變電站的接線示意圖。
[0029] 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】
[0030] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0031] 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，該方法用于在電網(wǎng) 中的距離保護(hù)裝置由于正方向區(qū)外不對(duì)稱故障而啟動(dòng)后，判斷是否在發(fā)生正方