防止電網(wǎng)距離保護(hù)先啟動后失壓誤動的方法
【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)裝置啟動后用來 防止電壓互感器斷線導(dǎo)致誤動的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 距離保護(hù)是以電流為動作量，電壓為制動量的欠量式保護(hù)。在電壓互感器斷線后 失去電壓制動量時，測量阻抗趨向于零，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。目前距離保護(hù)廣泛采用的防止誤動的方法是進(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檢測一相或兩相電壓互感器斷線；用正序電壓低的方法來檢測 三相電壓互感器斷線，一般延時l_2s閉鎖保護(hù)并發(fā)出告警信號，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。目前普遍認(rèn)為一旦系統(tǒng)發(fā)生故障，啟動元件啟動后就不 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同時發(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，嚴(yán)重威脅系統(tǒng)安全運(yùn)行。
[0004] 距離保護(hù)先啟動后電壓互感器斷線保護(hù)誤動的情況分析如下：
[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，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。但此時若II母 線發(fā)生故障，線路1、2、3、4距離保護(hù)都會啟動，當(dāng)母線保護(hù)動作切除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)在啟動后失去測量電壓，由于保護(hù)裝置啟動展寬時間一般 在5-7s，此時在負(fù)荷電流作用下線路1、2的距離保護(hù)均存在誤動可能，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，但出線斷路器拒動時，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)在先啟動后失壓的情況下誤 動。現(xiàn)場經(jīng)常會遇到電壓二次回路接線螺絲松動或二次線接觸不良導(dǎo)致的電壓互感器斷 線，有時這種斷線現(xiàn)象時有時無，間隙性發(fā)生，若此時區(qū)外發(fā)生故障，距離保護(hù)啟動后再間 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， 即便區(qū)外故障被切除，保護(hù)裝置啟動展寬期間，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)動重動中間繼電器實(shí) 現(xiàn)，當(dāng)電壓互感器退出運(yùn)行，一次刀閘打開時，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，該重動繼電器勵磁，二次電壓回路自動接入電 壓互感器二次側(cè)。重動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)故障后直流信號回路故障導(dǎo)致的直流空開越級跳閘，有的是系 統(tǒng)故障時的外部干擾導(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)故障后直流信號回路短路導(dǎo)致直流空越級跳 閘，使得220kV的電壓互感器二次重動電源失去后，四回220kV電源線路的距離保護(hù)在啟動 后失去測量電壓，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)先啟動后失去測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，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)在啟動后繼續(xù)對電壓互感器斷線進(jìn)行判別， 防止區(qū)外故障時距離保護(hù)誤動。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明的目的是提供一種針對電網(wǎng)中的距離保護(hù)裝置由于正方向區(qū)外對稱故障 而啟動且所述的距離保護(hù)裝置所在本線為短線路時，防止由于同時（較短時間內(nèi)）又發(fā)生 電壓互感器斷線而導(dǎo)致誤動的方法。
[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)先啟動后失壓誤動的方法，用于在電網(wǎng)中的距離保護(hù)裝置 由于正方向區(qū)外對稱故障而啟動且所述的距離保護(hù)裝置所在本線為短線路時，判斷是否在 發(fā)生所述的正方向區(qū)外對稱故障后的一段時間范圍內(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，該方法為：連續(xù)η個采樣點(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)裝置的啟動定值；
[0015] ④零序電流或負(fù)序電流小于設(shè)定的電流門檻值；
[0016] ⑤線路縱聯(lián)主保護(hù)不開放；
[0017] 其中η為正整數(shù)；
[0018] 則判定在發(fā)生所述的正方向區(qū)外對稱故障后的一段時間范圍內(nèi)又發(fā)生電壓互感 器斷線；
[0019] 根據(jù)判定結(jié)果來防止所述的距離保護(hù)裝置誤動。
[0020] 所述的電壓突變門檻值大于最小振蕩周期時的電壓突變量。
[0021] 所述的最小振蕩周期為200ms。
[0022] 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的電壓突變量與浮動 門檻之和。
[0023] 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的電壓突變量與浮動 門檻之和的基礎(chǔ)上增加設(shè)定裕度形成。
[0024] 所述的電壓突變門檻值為0. 4Un，其中仏為電壓額定值。
[0025] 所述的電流門濫值為0. 04倍額定電流與1/8倍正序電流中的較小值。
[0026] 所述的一段時間范圍為20ms。
[0027] η取值為3。
[0028] 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)：通過本方法可以 在距離保護(hù)裝置由于正方向區(qū)外對稱故障而啟動且所述的距離保護(hù)裝置所在本線為短線 路時，判斷是否在短時間內(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，提高系統(tǒng)的 安全性。
【附圖說明】
[0029] 附圖1為雙母線接線變電站的接線示意圖。
[0030] 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】
[0031] 下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0032] 實(shí)施例一：一種防止電網(wǎng)距離保護(hù)先啟動后失壓誤動的方法，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)外對稱故障而啟動且所述的距離保護(hù)裝置所在本線為短 線路時，判斷是否在發(fā)生所述的正方向區(qū)外對稱故障后的一段時間范圍內(nèi)又發(fā)生電壓互感 器斷線而導(dǎo)致失壓，從而防止所述的距離保護(hù)裝置誤動。上述一段時間范圍通常為20ms。
[0033] 具體的，該方法為：連續(xù)η個（η為正整數(shù)，通常取3即可）采樣點(diǎn)滿足以下判據(jù)， 即判定在發(fā)生所述的正方向區(qū)外對稱故障后且所述的距離保護(hù)裝置所在本線為短線路時，