[實用新型]風電場集電線路的保護裝置

有效

• 申請號: 201520765078.2
• 申請日: 2015-09-29
• 公開（公告）號: CN205178485U
• 公開（公告）日: 2016-04-20
• 發明（設計）人: 楊朋威;錢文曉;劉景遠;劉衛明;李袖;王瑞;張明明;劉春輝;任正
• 申請（專利權）人: 國網內蒙古東部電力有限公司電力科學研究院;國家電網公司
• 主分類號: H02H7/26
• 分類號: H02H7/26;H02H7/04;H02H7/045
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 趙囡囡;吳貴明

技術領域

本申請涉及電力技術領域，具體而言，涉及一種風電場集電線路的保護裝置。

背景技術

風電場集電線路一般采用一條線路并接多臺箱式變壓器(以下簡稱箱變)，箱變一般在高 壓側配置熔斷器作為本體及低壓側短路故障保護，集電線路一般采用三段式電流保護，該接 線方式造價較低，但集電線路保護普遍沒有選擇性，箱變高壓側故障時，集電線路保護會越 級動作，擴大停電范圍。內蒙古、甘肅等風電基地曾發生過多起箱變故障導致集電線路保護 越級跳闡的事故，損失出力累計高達幾十萬千瓦。

為了提高保護選擇性，避免集電線路保護越級跳闡事故的發生，目前普遍釆用的一種方 案是集電線路配短時限電流速斷保護，電流定值按線路末端兩相短路有靈敏度整定，時間定 值為0.3s，該方案在一定程度上可以提高線路保護的選擇性，但不能從根本上解決保護選擇性 的問題。其原因是熔斷器保護具有反時限特性，其動作時間與短路電流的平方成反比，集電 線路短時限電流速斷的延時時間很難與其精確配合，當箱變發生故障時，集電線路保護仍有 可能會越級動作，使整個線路上的所有箱變停電。另外，當集電線路靠近中壓母線側故障時， 由于集電線路保護設有的延時，保護不能快速動作，而風力發電機定子側電壓多數會跌落至 20％額定電壓以下，整個中壓母線上的所有風電機組都有可能經短延時而跳閘，擴大跳閘范圍。

因此，亟需一種能從根本上避免集電線路保護越級跳闡事故發生的風電場集電線路的保 護裝置。

實用新型內容

本申請旨在提供一種風電場集電線路的保護裝置，以解決現有技術中不能從根本上避免 集電線路保護越級跳闡事故發生問題。

為了實現上述目的，根據本申請的一個方面，提供了一種風電場集電線路的保護裝置， 上述保護裝置包括：至少一個合并單元、一個數字式保護單元、至少一個箱變終端設備與一 個集電線路終端設備。其中，合并單元用來將從箱變與集電線路采集得到的模擬信號轉化為 數字信號；數字式保護單元通過第一傳輸線路與至少一個上述合并單元電連接，用于判斷上 述箱變和/或上述集電線路是否需要跳閘，當上述箱變和/或上述集電線路需要跳閘時，發出對 應的跳閘信號；箱變終端設備通過第二傳輸線路與上述數字式保護單元相連接，用于接收上 述跳閘信號，并對上述箱變下達跳閘命令；集電線路終端設備通過上述第二傳輸線路與上述 數字式保護單元相連接，用于接收上述跳閘信號，并對上述集電線路下達跳閘命令。

進一步地，上述數字式保護單元具有嵌入式IEC61850通信功能。

進一步地，上述數字式保護單元包括箱變差動保護模塊、集電線路電流速斷保護模塊、 集電線路限時電流速斷保護模塊與集電線路方向過流保護模塊。

進一步地，上述保護裝置包括箱變和風機的合并單元與集電線路合并單元。

進一步地，上述保護裝置還包括箱變斷路器與集電線路斷路器，上述箱變斷路器設置在 各上述箱變的高壓側，上述集電線路斷路器設置在中壓母線側。

進一步地，上述保護裝置還包括至少一個交換機，上述交換機設置在上述第一傳輸線路 和/或上述第二傳輸線路上。

進一步地，上述保護裝置包括兩個交換機。

進一步地，上述交換機為SV與GOOSE共網的交換機。

應用本申請的保護裝置，數字式保護單元對通過第一傳輸線路發送來的數字信號進行分 析，分別判斷各個箱變與集電線路是否需要跳閘，當某個箱變需要跳閘時，數字式保護單元 將跳閘信號傳送到對應的箱變終端設備中，其對箱變執行跳閘；當集電線路需要跳閘時，數 字式保護單元將跳閘信號傳送到集電線路終端設備中，并對集電線路執行跳閘。這樣通過該 保護裝置能夠準確地判斷出是哪個設備出現了問題，并對該設備執行跳閘，避免了現有技術 中的越級跳閘的現象。

附圖說明

構成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本申請的進一步理解，本申請的示意性實 施例及其說明用于解釋本申請，并不構成對本申請的不當限定。在附圖中：

圖1示出了本申請一種典型實施方式提出的一種風電場集電線路的保護裝置的結構示意 圖；

圖2示出了一種優選實施例提供的數字式保護單元的結構示意圖；

圖3示出了圖2所示的數字式保護單元的邏輯圖；

圖4示出了一種優選實施例提供的風電場集電線路的保護裝置結構示意圖；以及