[發明專利]一種變電站的斷路器失靈保護機構及斷路器保護的優化配置方法

在審

• 申請號: 201410001426.9
• 申請日: 2014-01-03
• 公開（公告）號: CN103746349A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發明（設計）人: 譚政軍;劉宏波;李慧;錢鋒;楊衛星;徐建國;高志林;趙萌;丁騰波;王柯嬋
• 申請（專利權）人: 浙江省電力設計院
• 主分類號: H02H7/22
• 分類號: H02H7/22
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司 33101
• 代理人: 翁霽明

技術領域

本發明涉及的是一種變電站的斷路器失靈保護機構及斷路器保護的優化配置方法，尤其是500kV變電站的斷路器失靈保護機構及斷路器保護的優化配置方法，屬于變電站斷路器的保護技術領域。

技術背景

斷路器失靈保護屬近后備保護，對失靈的斷路器起后備保護作用。當故障設備的繼電保護動作而斷路器拒動時，為了快速切除故障、縮小停電范圍，利用故障設備的保護動作信息與拒動斷路器的電流信息構成對斷路器失靈的判別，并由此構成保護裝置使之與失靈斷路器相聯的其他斷路器跳閘切除故障。斷路器拒動是電網故障情況下又迭加斷路器操作失靈的雙重故障，允許適當降低其保護要求，但必須以最終能切除故障為原則。

目前變電站的500kV主接線為一個半斷路器接線，斷路器保護按斷路器雙套配置，包括斷路器失靈保護和自動重合閘裝置，見圖1所示。從圖1可知，500kV變電站斷路器保護中的二次設備配置較多，配備多個屏柜，因此在變電站建設過程中，投資增加，占地面積增加，建設工期延長。

現有技術中，斷路器失靈保護的起動回路采用保護單相跳閘出口接點與相電流元件相串聯的方式；斷路器失靈保護起動后，瞬時重跳一次本斷路器，再經延時，跳本斷路器及相鄰斷路器三相；同時，線路斷路器失靈出口還通過線路主保護的通道向線路對側發送跳閘信號，母線側斷路器失靈出口還通過母差保護出口跳失靈斷路器母線上的相關斷路器。

自動重合閘只實現一次重合閘，在任何情況下不應發生多次重合閘。自動重合閘采用單相重合閘方式，但能實現三相重合閘、綜合重合閘、重合閘停用幾種重合閘方式。重合閘啟動方式包括保護啟動和不對應啟動，重合閘裝置應分別提供單相和三相跳閘啟動。為減少重合于永久性故障后斷路器拒跳的后果及影響，線路的2臺斷路器采用母線側的斷路器先重合，中間斷路器后重合的動作順序。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術存在的不足，而提供一種500kV變電站斷路器保護的優化配置方法，它通過保護功能的橫向整合，將500kV斷路器失靈保護和自動重合閘等功能由相應的500kV線路或元件保護實現，使得優化后的二次設備配置減少，屏柜數量顯著減少，合理壓縮二次功能房間面積，對節約建筑投資，減少所區占地，加快建設工期有著積極的意義。

本發明的目的是通過如下技術方案來完成的，所述的變電站斷路器的失靈保護機構，它是由啟動回路、時間元件及跳閘出口回路組成，所述的啟動回路至少包括啟動元件和判別元件，兩個元件構成“與”邏輯；所述的啟動元件利用斷路器自動跳閘出口回路本身，直接用瞬時返回的出口跳閘繼電器觸點，或用與出口跳閘繼電器并聯的、瞬時返回的輔助中間繼電器觸點，并以觸點動作不復歸表示斷路器失靈；所述的判別元件以不同方式鑒別故障確未消除，包括運行設備采用相電流、即線路或零序電流、即變壓器的“有流”判別方式，它在保護動作后，回路中仍有電流，表明故障確未消除。

所述的時間元件是所述斷路器失靈保護機構的中間環節，3/2接線的變電站中的每個斷路器設有一個時間元件，以較短延時再跳本斷路器，以較長時間跳與拒動斷路器相關的其他有關斷路器，包括遠跳相鄰變電站的斷路器或本變電站的變壓器其他側斷路器；所述時間元件與啟動回路構成“與”邏輯后，再啟動出口繼電器。

所述的啟動回路還包括：一由母線低電壓、負序電壓和零序電壓繼電器構成的電壓閉鎖元件，當失靈保護與母差保護共用出口跳閘回路時，它們共用電壓閉鎖元件。

一種利用如上所述變電站斷路器的失靈保護機構用于變電站斷路器保護的優化配置方法，它是將變電站斷路器的失靈保護機構和自動重合閘機構專門配置并整合至相應500kV線路保護機構和主變保護機構中，分別構成一具有跳閘、失靈、重合閘功能的線路保護系統、一具有跳閘、失靈功能的主變保護系統。

一種變電站斷路器保護的優化配置方法，它是將現有斷路器獨立配置的失靈保護和自動重合閘機構專門配置并整合至相應500kV線路保護機構和主變保護機構中，分別構成一具有跳閘、失靈、重合閘功能的線路保護系統、一具有跳閘、失靈功能的主變保護系統，見圖3所示。

本發明屬于對現有技術的一種改良，與現有技術相比，大大簡化了設備配置，減少了屏柜數量，以一個典型500kV變電站（六個完整串）為例，可節省斷路器失靈保護裝置36套，屏柜18面；按斷路器失靈保護裝置5萬元/套，屏柜1萬元/套考慮，共可節約投資198萬元。

附圖說明

圖1是現有技術的保護機構組成示意圖。

圖2是本發明所述啟動回路的結構組成示意圖。

圖3是本發明所述的斷路器保護機構組成示意圖。